15.赤道上靠近地面处的地磁场可以看成水平方向的匀强磁场.现用图示的电子束演示仪粗测该处地磁场的磁感应强度.演示仪的主体是一个真空管.P是灯丝.可以产生初速度很小的电子.PQ的间距很小.PQ间的加速电压为U.MN是荧光屏.Q到MN的距离为a.实验中首先调整演示仪的方向使加速后的电子沿地磁场的方向从电场中射出.此时电子束打在S点,将演示仪在水平面内沿从上向下看为顺时针的方向旋转90°.结果电子打在屏上的S′点.(1)通过分析确定S′在S的哪个方向.(2)若测得SS′的间距为b.已知电子质量为m.电量为e重力不计.请推导地磁场的磁感应强度大小的表达式. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)匀速圆周运动是
 
(选填“匀速”、“变速”)运动.
(2)一质量为m=2kg的铁球在真空中从t=0时刻由静止自由释放,则在t=5s时刻重力的功率是:
 
w(设重力加速度为g=10m/s2
(3)从20m高的楼上以4m/s的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,经过
 
s小球落地,落地时小球在水平方向上的位移为
 
m.
(4)赤道处地磁场可以看成水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为0.50×10-4T.一根长20m的直导线,通有10A的电流,在此处沿东西方向水平放置,电流方向由东向西.此处地磁场对这根导线的作用力大小为
 
,方向
 

(5)某走时准确的钟,分针和时针长度之比为1.2:1,分针与时针角速度之比为
 
.分针针尖与时针针尖线速度之比为
 

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(1)匀速圆周运动是______(选填“匀速”、“变速”)运动.
(2)一质量为m=2kg的铁球在真空中从t=0时刻由静止自由释放,则在t=5s时刻重力的功率是:______w(设重力加速度为g=10m/s2
(3)从20m高的楼上以4m/s的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,经过______s小球落地,落地时小球在水平方向上的位移为______m.
(4)赤道处地磁场可以看成水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为0.50×10-4T.一根长20m的直导线,通有10A的电流,在此处沿东西方向水平放置,电流方向由东向西.此处地磁场对这根导线的作用力大小为______,方向______
(5)某走时准确的钟,分针和时针长度之比为1.2:1,分针与时针角速度之比为______.分针针尖与时针针尖线速度之比为______.

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(1)匀速圆周运动是______(选填“匀速”、“变速”)运动.
(2)一质量为m=2kg的铁球在真空中从t=0时刻由静止自由释放,则在t=5s时刻重力的功率是:______w(设重力加速度为g=10m/s2
(3)从20m高的楼上以4m/s的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,经过______s小球落地,落地时小球在水平方向上的位移为______m.
(4)赤道处地磁场可以看成水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为0.50×10-4T.一根长20m的直导线,通有10A的电流,在此处沿东西方向水平放置,电流方向由东向西.此处地磁场对这根导线的作用力大小为______,方向______
(5)某走时准确的钟,分针和时针长度之比为1.2:1,分针与时针角速度之比为______.分针针尖与时针针尖线速度之比为______.

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已知山东地面处的地磁场水平分量约为3×10-5 T,某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验.他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上,如下图所示.小磁针静止时N极指向y轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向.请在图上标明螺线管导线的绕向,并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小.(保留一位有效数字)

 

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赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为0.50×10-4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为20m,载有从西到东的电流50A.求:
(1)地磁场对这根通电导线的作用力的方向;
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的大小.

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一.选择题

1.C 

2.D  

3.C   

4.B  

5.B  

6.C  

7.D  

8.C 

9. AD

 10. AC

二.实验题(18分)

11.①4.4N至5.2N均给分(2分)(图2分,从略)  ②只用一个弹簧称将橡皮条的节点拉到同一位置O点(2分),弹簧称的示数,拉力的方向(每空1分)

12.①C,E(4分)②b(2分)③ 图4分,从略,有错误就不给分

三.计算题

13.(1)弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为V,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B系统的动量守恒:

mV0=(M+m)V                             ①

                             ②

木块A的速度:V=2m/s                    ③

(2)木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大。

 由能量关系,最大弹性势能:

       ④

 EP=39J                                ⑤

评分标准:本题15分.①、②式各4分,③式2分;④式3分,⑤式2分.

14.棒在0时刻受到拉力F和摩擦力f的作用,此时的加速度等于直线AO的斜率.据牛顿第二定律                    ①

又                   ②

由以上两式得                  ③

设当棒达到最大速度v时,电动势为E,电流为I,棒受到的安培力为F,

  ④             ⑤           ⑥

此时棒处在平衡状态           ⑦

由③--⑦得                      ⑧

(1)   电阻上产生的热量等于过程中导体棒克服安培力所的功W

对棒应用动能定理    ⑨

带入数据得                     ⑩

过程中电阻上产生的热量为20J

评分标准: 共17分,②③⑤⑧式各1分,其余每式2分

15.⑴旋转后电子的初速度与地磁场的方向垂直,受到向下的洛仑兹力,在与地磁场垂直的平面内沿圆弧运动,S′应在S的正下方.

⑵旋转后,电子的运动轨迹如图所示,设轨道半径为R

(R-b)2+a2=R2                 ①

电子经加速电场所获得的速度为v

eU=mv2            ②

洛仑兹力提供做圆周运动的向心力,高地磁场磁感应强度大小为B

Bev=m            ③

由以上三式解得

B=        ④

 

 

 


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