5.3.2.电磁场 任何变化的电场都要在周围空间产生磁场.任何变化的磁场都要在周围空间产生电场.变化的电场和磁场总是相互联系的.形成一个不可分割的统一的场.这就是电磁场.麦克斯韦理论是描述电磁场运动规律的理论. 变化的磁场在周围空间激发的电场.其电场呈涡旋状.这种电场叫做涡旋电场.涡旋电场与静电场一样对电荷有力的作用,但涡旋电场又与静电场不同.它不是静电荷产生的.它的电场线是闭合的.在涡旋电场中移动电荷时电场力做的功与路径有关.因此不能引用“电势 .“电势能 等概念. 当导体作切割磁感线运动时.导体中的自由电子将受到洛仑兹力而在导体中定向移动.使这段导体两端分别积累正.负电荷.产生感应电动势.这种感应电动势又叫做动生电动势.它的计算公式为 当穿过导体回路的磁通量发生变化时.变化的磁场周围空间产生涡旋电场.导体中的自由电子在该电场的电场力作用下定向移动形成电流.这样产生的感应电动势又叫感生电动势.它的计算公式为 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

受控热核聚变要把高度纯净的氘、氚混合材料加热到1亿度以上,即达到所谓热核温度.在这样的超高温度下,氘、氚混合气体已完全电离,成为氘、氚原子核和自由电子混合而成的等离子体.从常温下处于分子状态的氘、氚材料开始,一直到上述热核温度的整个加热过程中,必须把这个尺寸有限的等离子体约束起来,使组成等离子体的原子核在发生足够多的聚变反应之前不至于失散,可一般的容器无法使用,因为任何材料的容器壁都不可能承受这样的高温.而磁约束是目前的重点研究方案,利用磁场可以约束带电粒子这一特性,构造一个特殊的磁容器建成聚变反应堆.图8-2-10所示是一种简化示意图,有一个环形匀强磁场区域的截面内半径R1 m,外半径R2=3 m,磁感应强度B=0.5 T,被约束的粒子的比荷=4.0×107 C/kg,不计粒子重力和粒子间相互作用.

(1)若带电粒子从中间区域沿半径方向射入磁场,则粒子不能穿越磁场外边界的最大速率vm是多少?

(2)若带电粒子以(1)问中最大速率vm从圆心O出发沿圆环半径方向射入磁场,请在图中画出其运动轨迹,并求出粒子从出发到第一次回到出发点所用的时间.

图8-2-10

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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:
 

A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为
 
  m/s,传播方向为
 

(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图丙所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为
2
,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:______
A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为______  m/s,传播方向为______.
(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图丙所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?

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(2011?无锡一模)选做题
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:
AC
AC

A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为
1
1
m/s,传播方向为


(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为
2
,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
C、(选修模块3-5)
(1)以下有关近代物理内容的若干叙述中,正确的是:
C
C

A、一束光照射到某金属表面时,能发生光电效应,此时若减弱照射光的强度,则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波,又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
D、在核聚变反应中,由于要释放能量,发生质量亏损,所以聚变后的原子的总质量数要减少
(2)第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快吕子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过
次β次衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e

(3)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量分别为m和3m.Q与轻弹簧相连,若Q静止,P以某一速度v向Q运动,并与弹簧发生碰撞.求P、Q速度相等时两者的速度是多大?此时弹簧弹性势能多大?

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精英家教网光滑绝缘水平面上有甲、乙、丙三个很小的金属球,质量均为m,甲不带电,乙带电量为+q,丙带电量为+
1
2
q
.如图所示,空间存在半径为R,垂直于水平面的两匀强有界磁场.磁场区域半径R=
mv0
qB0
,以磁场圆心为坐标原点建立坐标系,y轴左侧磁场向上,右侧向下,磁感应强度大小分别为B0和4B0.若t=0时刻,甲从B点以速率v0沿着+x轴方向射出,同时,乙在第二象限内磁场内也以速率v0从某点E射出,两小球恰好在坐标原点O处相碰.碰撞瞬间能量无任何损失,且甲、乙发生速度互换.已知碰后甲速度与+x轴夹角为θ=
π
3
,而乙速度沿+x轴方向.且碰后,甲、乙两球带电量均变为+
1
2
q
.阻力及小球间的静电力忽略不计.
注意:下面求解的位置坐标,都要化简为关于磁场区域半径R的表达式.
(1)试求乙在左侧磁场中圆周运动圆弧
EO
的圆心O1,坐标(x1、y1);
(2)若甲、乙相碰在O点时,丙从磁场边界
ADC
半圆弧上某点F,以速率v0射入磁场,要使丙射出后用最短的时间和乙在某点G处相碰撞,试求出G点坐标(x2、y2);
(3)若甲、乙相碰在O点时,丙从第一象限内磁场中的某点H,以速率v0射出后,恰好能在(2)问中的G点和乙球相碰,碰撞瞬间,乙、丙速度互换,此后乙又和甲在某点I发生了碰撞.试求I点坐标(x3、y3).

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同步练习册答案