11、(2009年安徽卷)20.如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平旋转在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成450角,o、o’ 分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obco’ 绕oo’ 逆时针900到图乙所示位置。在这一过程中,导线中通过的电荷量是
A.
B.
C.
D.0
答案:A
解析:对线框的右半边(obco′)未旋转时整个回路的磁通量
对线框的右半边(obco′)旋转90o后,穿进跟穿出的磁通量相等,如右 图整个回路的磁通量
。
。根据公式
。选A
10、(2009年宁夏卷)16.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160µV,磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为
A.1.3m/s,a正、b负 B.2.7m/s , a正、b负
C.1.3m/s,a负、b正 D.2.7m/s , a负、b正
答案A。
[解析]依据左手定则,正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏,负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏,因此电极a、b的正负为a正、b负;当稳定时,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,则,可得
,A正确。
9、(2009年安徽卷)19.右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中, 磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子
A.带正电,由下往上运动 B.带正电,由上往下运动
C.带负电,由上往下运动 D.带负电,由下往上运动
答案: A。
解析:粒子穿过金属板后,速度变小,由半径公式
可知,半径变小,粒子运动方向为由下向上;又由于洛仑兹力的方向指向圆心,由左手定则,粒子带正电。选A。
8、(2009年重庆卷)19.在题19图所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线与
,之间的安培力的大小为
、
,判断这两段导线( )
A.相互吸引,
>
B.相互排斥,>
C.相互吸引,<
D.相互排斥,<
答案:D
解析:电键S分别置于a、b两处时,电源分别为一节干电池、两节干电池,而电路中灯泡电阻不变,则电路中电流Ia<Ib,在
处的磁感应强度Ba<Bb,应用安培力公式F=BIL可知fa<fb,又
在
电流方向相反、则相互排斥。
7、(2009年山东卷)21.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
D.感应电动势平均值
答案:ACD
[解析]在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A正确。根据左手定则可以判断,受安培力向下,B不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大E=Bav,C正确。感应电动势平均值,D正确。
提示:感应电动势公式只能来计算平均值,利用感应电动势公式
计算时,l应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。
6、(2009年广东文科基础)61.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,其受到的洛伦兹力的方向,下列表述正确的是
A.与磁场方向相同
B.与运动方向相同
C.与运动方向相反
D.与磁场方向垂直
答案:D
[解析]带电粒子垂直匀强磁场方向运动,根据左手定则可知洛仑兹力方向与磁场方向垂直(A错)、与运动方向垂直(D 对、BC均错)。
5、(2009年广东理科基础)13.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
答案.B
[解析]根据洛伦兹力的特点, 洛伦兹力对带电粒子不做功,A错,B对。根据F=qvB,可知大小与速度有关,洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小。
4、(2009年广东理科基础)1.发现通电导线周围存在磁场的科学家是
A.洛伦兹 B.库仑 C.法拉第 D.奥斯特
答案.B
[解析]发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特。而法拉第是发现了电磁感应现象。
3、(2009年广东物理)12.图9是质谱仪的工作原理示意力。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
答案:ABC
[解析]由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如图所示,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确;经过速度选择器时满足,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有
,可见当v相同时,
,所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误。
2、(2009年北京卷)19.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b
A.穿出位置一定在O′点下方
B.穿出位置一定在O′点上方
C.运动时,在电场中的电势能一定减小
D.在电场中运动时,动能一定减小
[答案]C
[解析]a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a有:Bqv=Eq 即只要满足E =Bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O’点的上方或下方穿出,故AB错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C项正确D项错误。
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