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    (1)求匀强磁场磁感应强度B的大小,(2)若撤去磁场.粒子能从极板间射出.求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离,(3)若撤去磁场.并使电场强度变为原来的2倍.粒子将打在下极板上.求粒子到达下极板时动能的大小. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    在磁感应强度B=2T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度为0.8m的通电直导线，若导线中的电流为5A，求：
    （1）导线受到的安培力的大小；
    （2）若将导线沿磁场方向移动了0.5m，求安培力对导线所做的功．

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    在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度为0.8m的通电直导线，若导线中的电流为5A，求：
    （1）导线受到的安培力的大小；
    （2）若将导线沿磁场方向移动了0.5m，求安培力对导线所做的功。

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    在磁感应强度B=2T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度为0.8m的通电直导线，若导线中的电流为5A，求：
    （1）导线受到的安培力的大小；
    （2）若将导线沿磁场方向移动了0.5m，求安培力对导线所做的功．

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    在一磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1 m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3 Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L=0.2 m，每米长电阻r=2.0 Ω的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒以速度v=4.0 m/s向左匀速运动时，试求：

    图4-2-5

    （1）电阻R中的电流大小和方向；

    （2）使金属棒做匀速运动的外力；

    （3）金属棒ab两端点间的电势差；

    （4）ab棒向左匀速移动L′=0.5 m的过程中，通过电阻的电荷量.

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    精英家教网一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电压为U电场加速后，以一定速度沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，∠MON=120°，质点所受重力不计，求：
    （1）求粒子进入磁场时的速度v；
    （2）该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；
    （3）带电质点在磁场中运动的时间．

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    一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

    题 号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    答 案

    CD

    AC

    D

    AB

    C

    BD

    AD

    BC

    ABC

    BC

     

    二、本题共3小题，共14分。

    11.（1）左；  （2分）   （2）大  （2分）

    12.（1）小于；  （2分）  （2）9.4  （2分）

    13.（1）R1；  （2分）  （2）见答图1；（2分）
    （3）BD  （2分）

    三、本题共7小题，共56分。解答应写出必要的文字说明、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。

    14.（7分）

    解：（1）金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv，…………………（1分）

    根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流大小I= =0.5A…………………（2分）

    （2）M、N两端电压为路端电压，则UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)

    （3）每秒钟重力势能转化为电能E=（R+r）t =0.25J…………………………（2分）

    15.（7分）

    解：（1）带电粒子匀速通过场区时受到的电场力与洛仑兹力平衡，qE=qv0B，解得磁感应强度……………………………………………………………………（2分）

    （2）电子通过电场区偏转的距离……………………………………（2分）

    （3）设粒子运动到下极板时的动能大小为Ek，根据动能定理

        q?2E?d = Ek-………………………………………………………………（1分）

    解得Ek =………………………………………………………………………（2分）

    16．（8分）

    解：（1）油滴速度为时所受阻力=k,

    油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

    …………………………………………………………………………（1分）

    则…………………………………………………………………………（2分）

    （2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力F电，

    油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，………………（2分）

    则油滴所带电荷量 ………………………………………………（2分）

    17.（8分）

    解：（1）在0～0.3s时间内感应电动势……………（1分）

    在0.3～0.5s时间内感应电动势………………………（1分）

    （2）在0～0.3s时间内………（1分）

    在0.3～0.5s时间内…………（1分）

    i-t图象如答图2所示。………………（1分）

    （3）在0～0.3s时间内，圆环中产生的热量……（1分）

    在0.3～0.5s时间内，圆环中产生的热量  ……（1分）在0～10s内圆环中产生的热量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………（1分）

    说明：其他解法正确也得分，数值计算问题不重复扣分。

     

     

    18.（8分）

    解：（1）电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场的速度大小，设为v,由动能定理………（1分）

    解得……………………………………（2分）

    （2）当磁感应强度为峰值B0时，电子束有最大偏转，在荧光屏上打在Q点，。电子运动轨迹如答图3所示，设此时的偏转角度为θ，由几何关系可知，

    ，……………………………（1分）

    根据几何关系，电子束在磁场中运动路径所对圆心角α=θ，而…………………（1分）

    由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得evB0=mv2/R………………………………………（1分）

    解得…………………………………………………………………………（2分）

    19.（9分）

    解：（1）电场力F电与洛仑兹力f洛大小之比……………………（2分）

    （2）电场力与场强方向相同，洛仑兹力与磁感应强度方向（即场强方向）垂直，带电质点受电场力和洛仑兹力的合力与重力平衡，故磁场和电场方向与yOz平面平行，与-y方向成53°斜向下，方向如答图4所示。

    (qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………（1分）

    解得q=2.0×10-5C……………………………………（2分）

    （3）撤去磁场后，带电质点在沿x轴方向上做匀速直线运动，经过时间t=0.20s,沿x轴方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………（1分）

    带电质点受恒定合力，其大小等于洛仑兹力，方向与洛仑兹力方向相反。由几何关系可知质点受合力方向与+y方向成37°斜向下。

    质点的加速度，

    位移s在y轴方向的分量y=scos37°=9.6cm，………………………………………（1分）

    在z轴方向的分量z=-ssin37°=－7.2cm。………………………………………………（1分）

    所以，经过时间t=0.2s带电质点的位置为（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

    20.（9分）

    解：(1)磁流体发电机电动势E=Bdv ……………………………………………………(1分)

    用左手定则判断出正离子向N板偏转，因此N板的电势高…………………………(1分)

    (2)两板间海水的电阻，回路中的电流……………………………(1分)

    磁场对管道内海水的作用力F磁=BId

    解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)

    方向与v方向相反(水平向东) ……………………………………………………………(1分)

    (3)在t时间内管道中海水移动的距离为s=vt …………………………………………(1分)

    在t时间内克服摩擦阻力的功W1=kvs，克服磁场力做功W2=F磁s ………………(1分)

    在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能E=W1+W2=……… (2分)

     


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