题目列表(包括答案和解析)
在匀强磁场里,有一条长0.5m的通电导线,导线中的电流为4A,若这条导线与磁场方向垂直时,受到的安培力为2.0N,求:(1)该处磁场的磁感应强度大小;(2)若该导线与磁场方向变为平行时,导线中的电流不变,则该处磁场的磁感应强度又为多大?此时该导线所受安培力多大?
在匀强磁场里,有一条长0.5m的通电导线,导线中的电流为4A,若这条导线与磁场方向垂直时,受到的安培力为2.0N,求:(1)该处磁场的磁感应强度大小;(2)若该导线与磁场方向变为平行时,导线中的电流不变,则该处磁场的磁感应强度又为多大?此时该导线所受安培力多大?
通电长导线中电流
I0的方向如图所示.边长为2L的正方形载流线圈abcd中的电流强度为I,方向由a→b→c→d.线圈的ab、cd边以及过ad、bc边中点的轴线O都与长导线平行.当线圈处于图示位置时,ab边与直导线间的距离aa1等于2L,且aa1与ad垂直.已知长导线中电流产生的磁场在ab处的磁感应强度为B1,在cd处的磁感应强度为上B2,则载流线圈处于此位置时受到的磁力矩的大小为________.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的即离。在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1:当MN内的电流强度变为I2时,两细线的张力均大于T0。(重力加速度用g表示)
(2分)(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向;
(3分)(2)求MN分别通以强度为I1和I2电流时,线框受到的安培力F1与F2大小之比;
(6分)(3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,求I3。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。
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)见右图 (3分)
(3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下图右(3分)
三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升过程中 (1分)
(1分)
小球第一次下落过程中 (1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为,有
(2分)
第二次上升的速度为,有
, (2分)
小球与地面撞击时损失的能量为 (1分)
小球在空中损失的机械能为 (1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为 (1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有
, (2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为
解得 θ=30o (2分)
(3)进入磁场时微粒的速度是: (2分)
轨迹如图,由几何关系有: (1分)
洛伦兹力提供向心力: (2分)
联立以上三式得
代入数据解得 (1分)
17.(13分)解:
(1)根据牛顿第二定律 ①(2分)
②
③(1分)
联立①②③得=
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
⑤(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率
⑥ (1分)
由⑤⑥两式解得
将已知数据代入上式得=
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得 (1分)
磁场方向垂直导轨平面向上 (1分)
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