【題目】對(duì)于同一物理問題，常�？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。

（1）一段橫截面積為S、長為L的直導(dǎo)線，將該導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向垂直。若導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電量為-e，形成電流的自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。試根據(jù)通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力，推導(dǎo)電子在磁場中受到的洛倫茲力的表達(dá)式。

（2）帶電粒子可以在電場或磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為-e。

a. 電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知半徑為r，氫原子核的電量為+e，靜電力常量為k，則電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的等效電流多大?

b. 電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子做圓周運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?

【答案】（1）略；（2），

【解析】(1)導(dǎo)體中電流大小：I=q/t

t時(shí)內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的長度為vt，則其體積為svt，通過導(dǎo)體某一截面的自由電子數(shù)為：N=nSvt

該時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體該截面的電量：q=nSvte

聯(lián)立可得：I=nesv

這段導(dǎo)線受到的安培力：F安=BIL=BnesvL

導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和等于安培力：NF洛=nSLF洛=BnesvL

故F洛=Bev

（2）a、電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力充當(dāng)向心力： ,

t時(shí)間內(nèi)通過截面的電量為：

聯(lián)立得，等效電流：

b、電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力：

t時(shí)間內(nèi)通過截面的電量為：

聯(lián)立得，等效電流：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到c點(diǎn)，t=0.6s時(shí)波恰好傳到e點(diǎn)，波形如圖中虛線所示，a、b、e、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是_________

A.當(dāng)t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c的位移相等

B.當(dāng)t=0.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的位移為-cm

C.質(zhì)點(diǎn)c在0～0.6s時(shí)間內(nèi)沿x軸正方向移動(dòng)了3m

D.質(zhì)點(diǎn)d在0～0.6s時(shí)間內(nèi)通過的路程為20cm

E.這列簡諧橫波遇到頻率為1Hz的另一列簡諧橫波時(shí)我們能夠觀察到干涉現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲所示是大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤，其中實(shí)現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成將所稱物體重量變換為電信號(hào)的過程。

（1）簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。

（2）小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，再按圖丙所示電路制作了一個(gè)簡易“吊秤”。電路中電源電動(dòng)勢E約15V，內(nèi)阻約2Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻約5Ω；R是電阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B兩接線柱上，通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，接通電路完成下列操作。

a．滑環(huán)下不吊重物時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時(shí)，讀出電阻箱的讀數(shù)R1；

b．滑環(huán)下吊上待測重物，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；

c．調(diào)節(jié)電阻箱，使_______，讀出此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2；

d．算得圖乙直線的斜率k和截距b；

則待測重物的重力G的表達(dá)式為G=_____（用以上測得的物理量表示），測得θ=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），R1、R2分別為1052Ω和1030Ω，結(jié)合乙圖信息，可得待測重物的重力G=_____N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）針對(duì)小明的設(shè)計(jì)方案，為了提高測量重量的精度，你認(rèn)為下列措施可行的是____________。

A．將毫安表換成量程不同，內(nèi)阻更小的毫安表

B．將毫安表換成量程為10μA的微安表

C．將電阻箱換成精度更高的電阻箱

D．適當(dāng)增大A、B接線柱之間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是____________

A.該波沿x軸負(fù)方向傳播

B.波速為

C.再過，質(zhì)點(diǎn)P沿傳播方向移動(dòng)

D. 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好通過平衡位置

E.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻�，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材為：

A．待測干電池（電動(dòng)勢約為）B．電壓表（量程）

C．電壓表（量程）D．電流表（量程）

E．電流表（量程）F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍）

G．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍）H．開關(guān)、導(dǎo)線若干

①實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（選填器材前的字母）

②在圖2中按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。

③如圖3所示，他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出圖像，其中是電壓表的讀數(shù)，是電流表的讀數(shù)。由此可以得到，干電池的電動(dòng)勢________，內(nèi)電阻_______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】軌道平面與赤道平面夾角為90。的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星，它運(yùn)行時(shí)能到達(dá)南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進(jìn)行觀測和應(yīng)用的氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等都采用這種軌道。如圖，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯450的正上方按圖示方向首次運(yùn)行到南緯450的正上方用時(shí)45分鐘，則( )

A. 該衛(wèi)星運(yùn)行速度一定小于7. 9km/s

B. 該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1:4

C. 該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2:1

D. 該衛(wèi)星的機(jī)械能一定小于同步衛(wèi)星的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌POQ，其中曲線導(dǎo)軌OP滿足方程,長度為的直導(dǎo)軌0Q與x軸重合，整個(gè)導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中�，F(xiàn)有一長為L的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒單位長度的電阻為,除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計(jì)，棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)至PQ的過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為

B. 閉合回路的感應(yīng)電流逐漸減小

C. 閉合回路消耗的電功率逐漸增大

D. 通過金屬棒的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，abcd是質(zhì)量為m，長和寬分別為l和b的矩形金屬線框，由靜止開始沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直軌道平面向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁場區(qū)域時(shí)的瞬時(shí)速度為v，已知線圈經(jīng)過磁場時(shí)始終加速，整個(gè)線框的電阻為R，重力加速度為g，試用題中給出的已知量表述下列物理量：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；

（2）ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)線框的加速度的大��；

（3）線框下滑過程中產(chǎn)生的總熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示兩平行金屬板，B板接地，從t=0時(shí)刻起AB板接電源，A板電勢隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示，板間一帶正電粒子（不計(jì)重力）由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，板間距足夠長，則下列說法正確的是( )

A. 粒子在兩板間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

B. 時(shí)粒子速度為零

C. 到這段時(shí)間內(nèi)粒子的電勢能降低，電場力對(duì)粒子做正功

D. 時(shí)與 時(shí)粒子速度之比為1：4

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