高二物理競(jìng)賽輔導(dǎo)六磁感強(qiáng)度

1、高二物理競(jìng)賽輔導(dǎo)六磁感強(qiáng)度、安培力及力矩計(jì)算【例1】?jī)筛鶡o(wú)限長(zhǎng)的平行直導(dǎo)線a、b相距40cm，通過(guò)電流的大小都是3.0A，方向相反。試求位于兩根導(dǎo)線之間且在兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)的、與a導(dǎo)線相距10cm的P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度？【答案】大小為8.0×106T ，方向在圖中垂直紙面向外?！舅伎肌?jī)筛ハ嗫拷掖怪钡拈L(zhǎng)直導(dǎo)線，分別通以圖示方向的電流，且I1 = 1.0A ，I2 = 1.73A ，試確定合磁場(chǎng)為零的區(qū)域？答案：如右圖，僅為一條和I2夾60°角的（和I1 、I2在一個(gè)平面內(nèi)的）直線?！纠}2】半徑為R ，通有電流I的圓形線圈，放在磁感強(qiáng)度大小為B 、方向垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

2、，求由于安培力而引起的線圈內(nèi)張力？【答案】BIR ?！舅伎肌浚喝绻麍A環(huán)的電流是由于環(huán)上的帶正電物質(zhì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而成（磁場(chǎng)仍然是進(jìn)去的），且已知單位長(zhǎng)度的電量為、環(huán)的角速度、環(huán)的總質(zhì)量為M ，其它條件不變，再求環(huán)的內(nèi)張力？答B(yǎng)R2 + 【例題3】、用長(zhǎng)為L(zhǎng) 、載流I的導(dǎo)線彎成線圈，并置入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁感強(qiáng)度為B）。求線圈所受安培力的最大磁力矩？答案：BIL2 / 4【思考】如圖所示，半徑為R的圓形線圈共N匝，處在方向豎直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可繞其水平直徑（絕緣）軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量為m的重物掛在線圈下部，當(dāng)線圈通以恒定電流I后，求其靜止時(shí)線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角?！敬鸢浮縜rctg【

3、思考】重1N 、半徑為5cm 、長(zhǎng)8cm的均勻圓柱體上繞有50匝線圈，處于B = 1T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，要它滾上高為2cm的臺(tái)階，在線圈中至少要通以方向若何、大小多大的電流？答案：I = 1.0AVAVA補(bǔ)充：1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)組的誤差分析1mAG+500mA10VR1R3R2Ig=500uA Rg=6002、電表的改裝求R1、R2、R3的值0.10.20.30.40.5I/A0100200U/V3、U-I圖線如圖為A燈 “220V 100W”、B燈“220V 60W”的U-I圖線，（1）將兩燈并聯(lián)在110V的電源上各自實(shí)際消耗的功率為多少？（2）將兩燈串聯(lián)在220V的電源上各自實(shí)際消

4、耗的功率為多少？二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例題4】電子質(zhì)量為m 、電量為q ，以初速度v0垂直磁場(chǎng)進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。某時(shí)刻，電子第一次通過(guò)圖9-12所示的P點(diǎn)，為已知量，試求：（1）電子從O到P經(jīng)歷的時(shí)間；（2）OP過(guò)程洛侖茲力的沖量。【答案】（1） ；（2）2mv0sin ?！纠}5】如圖9-13所示，S是粒子源，只能在紙面上的360°范圍內(nèi)發(fā)射速率相同、質(zhì)量為m 、電量為q的電子。MN是一塊足夠大的擋板，與S相距= L 。它們處在磁感強(qiáng)度為B 、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，試求：（1）要電子能到達(dá)擋板，其發(fā)射速度至少應(yīng)為多大？（2）若發(fā)射速率為，則電子擊打在擋

5、板上的范圍怎樣？【答案】（1） ；（2）從圖中O點(diǎn)上方距O點(diǎn)L處到O點(diǎn)下方距O點(diǎn)L處的范圍內(nèi)。4、（本題15分）如圖所示，一帶電量為q 、質(zhì)量為m的負(fù)電粒子，經(jīng)坐標(biāo)為（a，b）的A點(diǎn)時(shí)速率為v 、方向沿+x方向，現(xiàn)要使粒子恰能過(guò)原點(diǎn)O ，討論磁感強(qiáng)度的大小。三、帶電粒子在電磁復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的兩平行金屬板，充電后其間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向從兩板正中射入，其初動(dòng)能為E0 ，射出時(shí)偏離原方向距離為d 。若板間再加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電場(chǎng)方向垂直，且?guī)щ娏Ｗ尤栽瓨由淙?，則射出時(shí)會(huì)反方向偏離入射方向、距離也為d 。試求粒子從疊加場(chǎng)中射出的動(dòng)能?！纠}7】在三維直角坐標(biāo)中，沿+z方向有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿z方向有電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在原點(diǎn)O有一質(zhì)量為m 、電量為q的粒子（不計(jì)重力）以正x方向、大小為v的初速度發(fā)射。試求粒子再過(guò)z軸的坐標(biāo)與時(shí)間?！敬鸢浮縵 = ，t = 。（其中k = 1，2，3，）【例題8】有質(zhì)量為m 、電量為+q的粒子，從圖示的疊加場(chǎng)（B、E已知）中的原點(diǎn)自由釋放，不計(jì)重力，試證該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡頂點(diǎn)的曲率半徑是其y坐標(biāo)的兩倍。四、束縛問(wèn)題【例題9】單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng) ，擺球