【题目】一载有电流的导线弯成椭圆形,椭圆的方程为,,如图所示,试求在椭圆中心产生的磁感强度
【答案】
【解析】
根据毕奥-萨伐尔定律,椭圆上的电流元在椭圆中心产生的磁感强度为
, ①
式中是电流元到的矢量,有
, ②
式中为垂直于纸面向外的单位矢量,由图乙可见
. ③
将式②③代入式①便得
. ④
为了积分,换成用极坐标表示,以椭圆中心为极点,轴为极轴,如图所示,便有
,. ⑤
代入椭圆方程得
, ⑥
得出. ⑦
代入式④得所求的磁感强度为
. ⑧
这个积分是一种椭圆积分,为了化成标准形式,作如下变换:
. ⑨
所以,
. ⑩
代入式⑧,并由是的以为周期的函数,便得
,
式中,是椭圆的离心率,
.
式中的积分叫作第二类全椭圆积分,其值为
于是得所求的磁感强度为
.
本题从练习功能上讲,与上题有相似之处,特别是在积分技巧方面,肯定是需要中学生特别注意并加以训练的.
既然竞赛不再回避积分运算,那么二次函数的积分一定是竞赛生需要掌握的内容,希望本章中的相关练习题对读者有所帮助.
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【题目】 下图是1990—2015年间我国三大粮食作物播种面积变化情况。目前,玉米不仅是我国第一大粮食作物,也是我国种植面积最大的农作物。“镰刀弯”地区主要是指东北冷凉区、北方农牧交错区、西北风沙干旱区、太行山沿线区及西南石漠化区,在地形版图中这些地区呈现由东北向华北—西南—西北的镰刀弯状分布。2015年11月,《农业部关于“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》出台,文中提出了这些地区减少玉米种植面积的具体意见和措施。
据此完成下列各题。
【1】读图可知,我国在1990年到2015年间( )
A. 玉米播种面积由占水稻的约2/3增加到是水稻的2倍多
B. 小麦种植面积的变化幅度最大
C. 水稻和小麦播种面积都经历了两个下降时期
D. 2004年后水稻增加的播种面积比小麦的略大
【2】近年来,我国玉米播种面积逐渐扩大的原因最可能是( )
A. 农业机械化快速发展B. 政府补贴玉米种植
C. 玉米需求趋向多元化D. 粮食缺口不断增大
【3】农业部指导“镰刀弯”地区减少玉米种植面积的原因是( )
①这些地区生态环境较为脆弱 ②这些地区玉米市场偏小
③玉米不适应当地自然环境 ④该地区的玉米单产较玉米种植优势区低
A. ①②B. ①④C. ③④D. ②③
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【题目】下图示意“江西省从新中国成立初期至今人口自然增长轨迹示意图”,X表示初期,Y表示末期。读图完成下题。
下列有关图中人口变化的描述正确的是( )
A. Ⅰ阶段人口老龄化问题突出 B. O拐点出现是受政策因素影响
C. Ⅱ阶段会出现劳动力严重短缺 D. 从X到Y,人口自然增长速度一直加快
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【题目】 木里煤田紧邻祁连山自然保护区,由于大面积露天采煤,当地绿色的高山草甸变成了大片黑色和灰白色的深坑,生态环境修复困难。下图示意木里煤田位置。
据此下面小题。
【1】木里煤田露天开采导致当地( )
A. 冰川面积快速萎缩B. 草甸生态系统趋于复杂
C. 河流年径流量增加D. 地表涵养水源功能减弱
【2】木里煤田生态环境修复困难,是由于当地( )
A. 资金不足B. 气候恶劣C. 交通不便D. 氧气缺乏
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【题目】下图为南美洲亚马孙河支流内格罗河流域示意图。读图,完成下面小题。
【1】与布朗库河相比,内格罗河
A. 流速慢 B. 含沙量大 C. 汛期长 D. 流域面积小
【2】在内格罗河M处架桥面临的最大困难是
A. 水量巨大,风大浪高 B. 人口稀少,劳动力少
C. 沼泽广布,河面宽阔 D. 雨林地区,环境恶劣
【3】内格罗河是目前世界上比较“健康”的河流之一,其主要原因是
A. 流域内经济发达,环保措施完善 B. 位于热带雨林气候区,水循环活跃
C. 周边地区没有大规模的工业生产 D. 该河流水量丰沛,水体和沼泽自净能力强
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【题目】 白尼罗河流经尼罗河上游盆地时形成的苏德沼泽,面积季节变化巨大,最小时约3万平方千米,最大时可超过13万平方千米。沼泽航道较浅,水深变化大,水面布满漂浮植物,给航运造成了巨大的障碍。为改善航运条件,20世纪80年代修建了琼莱运河(下图)。
据此完成下列各题。
【1】苏德沼泽形成的主导因素是( )
A.蒸发较弱B.下水位高
C.地形平坦D.降水丰富
【2】苏德沼泽面积最小的时段是( )
A.2月—4月B.5月—7月
C.8月一10月D.11月一次年1月
【3】琼莱运河建成后( )
A.尼罗河上游盆地可耕地增加B.埃及水资源减少
C.尼罗河输沙量减小D.苏德沼泽水质改善
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【题目】下图为我国长江某河段示意图。据此回答下列各题。
【1】有人说该河段“富”,也有人说该河段“险”,“富”和“险”分别是指( )
A. 九省通衢 地上悬河 B. 洞庭湖畔 赤壁战场
C. 鱼米之乡 九曲回肠 D. 黄金水道 险滩密布
【2】历史上,此段河道变化频繁的主要因素是( )
A. 植被稀少和流水作用 B. 地势平坦和流水作用
C. 气候变化和人类活动 D. 地壳变动和人类活动
【3】现在该段河道已基本稳定,采取的主要措施有( )
①修建了荆江大堤 ②大量采挖河沙
③进行河道的裁弯取直 ④减少农业灌溉用水
⑤建设防护林工程⑥建设三峡水利工程
A. ①②④⑤ B. ①②④⑥
C. ②③④⑤ D. ①③⑤⑥
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【题目】下图为“世界人口纬度分布图”,阴影示意各纬度人口总量。读图完成下面小题。
【1】世界人口集中分布在( )
A.北半球中低纬地区B.北半球中高纬地区
C.南半球中低纬地区D.南半球中高纬地区
【2】影响图中人口集中分布的最弱的因素是( )
A.地形B.气候C.政策D.经济
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【题目】 河流输沙量是指在一定时段内通过河道某断面的泥沙数量,其大小主要取决于水量的丰枯和含沙量大小。下图示意1965-2011年长江月均输沙量所占比例变化。
读图完成下面小题。
【1】该段时期内
A. 长江输沙量呈增加趋势B. 长江输沙量呈减少趋势
C. 长江输沙量的季节变化大D. 长江输沙量的年际变化大
【2】影响长江月均输沙量季节变化的根本原因是
A. 降水量的季节变化B. 径流量的季节变化
C. 含沙量的季节变化D. 植被覆盖率的季节变化
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