(3)求匀强磁场的磁感应强度 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

匀强磁场的磁感应强度B=0.3T,一根通电直导线的长度为0.2m,电流是5A.求下列情况下通电导体在磁场中的受力:
(1)电流方向与磁场方向相同时,安培力的大小为多少?
(2)电流方向与磁场方向垂直时,安培力的大小为多少?

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匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大?若θ角可取任意值,半径的最小值是多少?

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匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向上,在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd,其中ab、cd边质量均为m,其他两边质量不计,cd边装有固定的水平轴.现将金属框从水平位置无初速释放,如图16所示,若不计一切摩擦,金属框经时间t刚好到达竖直面位置a′b′cd.

图16

(1)ab边到达最低位置时感应电流的方向;

(2)求在时间t内流过金属框的电荷量;

(3)若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q,求ab边在最低位置时受的磁场力多大?

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匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向上,在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd,其中ab、cd边质量均为m,其它两边质量不计,cd边装有固定的水平轴.现将金属框从水平位置无初速释放,如图12-16所示,若不计一切摩擦,金属框经时间t刚好到达竖直面位置

(1)ab边到达最低位置时感应电流的方向;

(2)求在时间t内流过金属框的电荷量;

(3)若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q,求ab边在最低位置时受的磁场力多大?

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匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向上,在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd,其中ab、cd边质量均为m,其它两边质量不计,cd边装有固定的水平轴.现将金属框从水平位置无初速释放,如图12-16所示,若不计一切摩擦,金属框经时间t刚好到达竖直面位置

(1)ab边到达最低位置时感应电流的方向;

(2)求在时间t内流过金属框的电荷量;

(3)若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q,求ab边在最低位置时受的磁场力多大?

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第一部分  选择题(每题4分,共40分,漏选给2分,错选、不选给0分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

CD

C

BC

ABC

BD

AC

BD

AC

CD

AC

CD

第二部分 非选择题(共110分)

13.(1)(4分)直径读数为  2.010   mm; 长度是  11.45   mm

(每空2分,第一空最后一位估计允许偏差±0.001mm,第二空答案是唯一的)

(2)(10分)

(a)实验电路图(2分,有错给0分)

(b)  110   W,    1.10   V。

(c)电动势E=  1.30  V,内电阻r=__20__W.

(每空2分,有效数字不做要求)

14.(1)(2分)还需要的实验器材是:

   刻度尺、天平(配砝码)  .(每项1分)

(2)(每空2分)

还缺哪些实验步骤: 平衡摩擦力(适当垫起长木板的左端,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止)

 

应控制的实验条件: 实验中保持

 

要验证的数学表达式:

 

(3)(每空2分)

W=;    ΔEK

本题第(1)、(2)问可能会出现许多不同的解答,可参考以下方案给分:

解一:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)

(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙,直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(2分).

本实验最终要验证的数学表达式(2分)

解二:(1)天平(1分)   刻度尺(1分) 

(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(1分).实验中保持.(1分)

本实验最终要验证的数学表达式(2分)

解三:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)   小木块(1分)

(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量(2分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).

本实验最终要验证的数学表达式(2分)

解四:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)   小木块(1分)

(2)所缺的步骤:先将小沙桶和滑块的连线断开,用小木块将长木板的左端稍稍垫起(1分),直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持.(1分)

本实验最终要验证的数学表达式(2分)

解五:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)    小木块(1分)  

(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量(1分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持.(1分)

本实验最终要验证的数学表达式(2分)

 

15.(10分)解:着陆器从高度为h处平抛到第二次着陆,由机械能守恒有:

                            2分

得出月球表面的重力加速度为:………①         3分

当卫星的轨道半径为月球半径R时,发射速度最小,设最小速度为,由万有引力(约等于重力)提供向心力有:

………②                                    2分

   由①②式可得出:………③     3分

 

    

16.(12分)

解:(1)由左手定则和题意知,小球带负电   ………2分

设小球第一次到达最低点时的速度为v,则由动能定理(或由机械能守恒定律)可得: ………2分

在最低点由向心力公式得:

………2分

解得:q=2.5×10-3C ………1分

(2)根据机械能守恒定律,小球第二次到达最低点时,速度大小仍为v………2分

由向心力公式得:………2分

解得:F=5.5×10-2N………1分

 

17.(14分)

解:(1)金属杆做加速度不断减小的加速运动………2分

(2)由图象知:

   时,

   此时由于平衡………2分

   得:………2分

(3)由图象知:

此时由牛顿第二定律:………2分

即:;………3分

解得:………3分

 

18.(15分)

解:(1)因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做匀速直线运动,所以油滴受的合力为零,若油滴带负电,则其合力一定不为零;若油滴带正电,则其合力可以为零,所以油滴带正电.………3分

 (2) 由平衡条件知: ………3分

 ………2分                 

(3)油滴从进入区域到点的过程由动能定理:

   ………3分

   ;………2分

   ………2分

19.(16分)

解:(1)对球,从静止到碰的过程由动

能定理:;………1分

即:

得:…1分

    碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:………1分

    得:(向左)………1分

     加上竖直向上的电场后,整体仍做圆周运动到最高点的过程由动能定理:

      ………1分

     得: ………1分

    在最高点,由牛顿第二定律:………1分

    得:………1分

(2)整体能完成圆周运动的条件是:在点:………1分

即:    ………1分

得:………1分

碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:

   得:  ………1分  由  得:………1分

碰撞由动量守恒,令水平向右为正:有:

得:  ………1分  由  得:………1分

所以,满足的条件是:………1分

 

20.(17分)

解:解:(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,根据

牛顿第二定律有:………2分

得半径为:………2分

(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为300

且半径恰好等于OA,因此质子将在磁场中做半个圆周

运动到达y轴上的C点,如图所示.

根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期为: ………2分

质子从出发运动到第一次到达y轴的时间为: ………1分

质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同,在电场中先做匀减速运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,设质子在电场中运动的时间为t2,根据牛顿第二定律有:

………2分,得………1分

因此质子从开始运动到第二次到达y轴的时间为: ………2分.

(3)质子再次进入磁场时,速度的方向与电场的方向相同,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,到达y轴的D点.由几何关系得CD=2Rcos300  ………2分

则质子第二次到达y轴的位置为

………2分

即质子第三次到达y轴的坐标为(0,34.6). ………1分

 

 

 

 


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