題目列表(包括答案和解析)
在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,有一條長(zhǎng)0.5m的通電導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)中的電流為4A,若這條導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),受到的安培力為2.0N,求:(1)該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;(2)若該導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向變?yōu)槠叫袝r(shí),導(dǎo)線(xiàn)中的電流不變,則該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度又為多大?此時(shí)該導(dǎo)線(xiàn)所受安培力多大?
在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,有一條長(zhǎng)0.5m的通電導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)中的電流為4A,若這條導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),受到的安培力為2.0N,求:(1)該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。唬2)若該導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向變?yōu)槠叫袝r(shí),導(dǎo)線(xiàn)中的電流不變,則該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度又為多大?此時(shí)該導(dǎo)線(xiàn)所受安培力多大?
通電長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)中電流
I0的方向如圖所示.邊長(zhǎng)為2L的正方形載流線(xiàn)圈abcd中的電流強(qiáng)度為I,方向由a→b→c→d.線(xiàn)圈的ab、cd邊以及過(guò)ad、bc邊中點(diǎn)的軸線(xiàn)O都與長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)平行.當(dāng)線(xiàn)圈處于圖示位置時(shí),ab邊與直導(dǎo)線(xiàn)間的距離aa1等于2L,且aa1與ad垂直.已知長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在ab處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,在cd處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上B2,則載流線(xiàn)圈處于此位置時(shí)受到的磁力矩的大小為________.載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kI/r,式中常量k>0,I為電流強(qiáng)度,r為距導(dǎo)線(xiàn)的即離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN正下方,矩形線(xiàn)圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏,被兩根等長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)靜止地懸掛,如圖所示。開(kāi)始時(shí)MN內(nèi)不通電流,此時(shí)兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均為T(mén)0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時(shí),兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均減小為T(mén)1:當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度變?yōu)镮2時(shí),兩細(xì)線(xiàn)的張力均大于T0。(重力加速度用g表示)
(2分)(1)分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向;
(3分)(2)求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2電流時(shí),線(xiàn)框受到的安培力F1與F2大小之比;
(6分)(3)當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3時(shí)兩細(xì)線(xiàn)恰好斷裂,在此瞬間線(xiàn)圈的加速度大小為a,求I3。
一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,選全的得4分,選對(duì)但不全的得2分,選錯(cuò)和不選的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、實(shí)驗(yàn)題 :本題共4個(gè)小題,滿(mǎn)分23分,把答案直接填在題中的相應(yīng)位置。
11. A C (3分)
12. A B D (3分)
13.D、B、E (3分)
14.(14分)(1)E (2分)
(2)見(jiàn)右圖 (3分)
(3)見(jiàn)下左圖(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下圖右(3分)
三、計(jì)算題:本題共3個(gè)小題,共37分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、示意圖、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升過(guò)程中 (1分)
(1分)
小球第一次下落過(guò)程中 (1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面時(shí)的速度為,有
(2分)
第二次上升的速度為,有
, (2分)
小球與地面撞擊時(shí)損失的能量為 (1分)
小球在空中損失的機(jī)械能為 (1分)
從小球剛開(kāi)始上拋到第二次落到平面之前的過(guò)程中損失的機(jī)械能為 (1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),有
, (2分)
飛出電場(chǎng)時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角的正切為
解得 θ=30o (2分)
(3)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是: (2分)
軌跡如圖,由幾何關(guān)系有: (1分)
洛倫茲力提供向心力: (2分)
聯(lián)立以上三式得
代入數(shù)據(jù)解得 (1分)
17.(13分)解:
(1)根據(jù)牛頓第二定律 ①(2分)
②
③(1分)
聯(lián)立①②③得=
(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡
⑤(2分)
此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率
⑥ (1分)
由⑤⑥兩式解得
將已知數(shù)據(jù)代入上式得=
(3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為L(zhǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得 (1分)
磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上 (1分)
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