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1、1在地球在地球赤道赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài),突然發(fā)現(xiàn)上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài),突然發(fā)現(xiàn)小磁針小磁針N極向東偏轉(zhuǎn),由此可知(極向東偏轉(zhuǎn),由此可知( )A一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針極靠近小磁針B一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針極靠近小磁針C可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過D可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過 一一. . 磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力地

2、磁場(chǎng)、奧斯特實(shí)驗(yàn)、右手定則地磁場(chǎng)、奧斯特實(shí)驗(yàn)、右手定則Cabcde2. 如圖所示,已知螺線管通電的情況,請(qǐng)判斷如圖所示,已知螺線管通電的情況,請(qǐng)判斷a、b、c、d、e各處小磁針各處小磁針N極的方位。極的方位。安培右手定則、螺線管磁場(chǎng)安培右手定則、螺線管磁場(chǎng)3. 為了解釋地球的磁性,為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中,正確引起的。在下列四個(gè)圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是(表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( )安培環(huán)流假說安培環(huán)流假說 地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)甲乙丙若該環(huán)形電流近似由地球表

3、面帶的電荷形成的,則電荷的電性如何?若該環(huán)形電流近似由地球表面帶的電荷形成的,則電荷的電性如何?B北東南西4. 在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下,可利用羅盤來測(cè)量電流產(chǎn)在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下,可利用羅盤來測(cè)量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。具體做法是:在一根南北方向放置的直生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。具體做法是:在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方導(dǎo)線的正下方10cm處放一個(gè)羅盤。導(dǎo)線沒有通電時(shí)羅盤的指處放一個(gè)羅盤。導(dǎo)線沒有通電時(shí)羅盤的指針(小磁針的針(小磁針的N極)指向北方;當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí),發(fā)現(xiàn)羅極)指向北方;當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí),發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度,根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁盤的指針偏轉(zhuǎn)一定

4、角度,根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度?,F(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量感應(yīng)強(qiáng)度?,F(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量Be=5.010-5T,通,通電后羅盤指針停在北偏東電后羅盤指針停在北偏東60的位置(如圖所示)。由此測(cè)出的位置(如圖所示)。由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線在其正下方該通電直導(dǎo)線在其正下方10cm處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(為( )A5.010-5T B1.010-4TC8.6610-5T D7.0710-5T 磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加C5.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,電流,電流I和安培力和安培力F之間的聯(lián)系,下列說之間的聯(lián)系,下列說法中哪些是

5、正確的(法中哪些是正確的( )AF一定垂直于一定垂直于B,也一定垂直于,也一定垂直于IB. 左手定則說明三者的方向一定是相互垂直的左手定則說明三者的方向一定是相互垂直的C. 已知已知B和和I的方向,用左手定則可以唯一確定的方向,用左手定則可以唯一確定F的方向的方向D. 已知其中任意兩個(gè)量的方向,用左手定則都可以確定第已知其中任意兩個(gè)量的方向,用左手定則都可以確定第三個(gè)量的方向三個(gè)量的方向左手定則左手定則ACD6. 在如圖所示電路中,電池均相同在如圖所示電路中,電池均相同,當(dāng)電鍵當(dāng)電鍵S分別置分別置于于a、b兩處時(shí),導(dǎo)線兩處時(shí),導(dǎo)線MM 與與NN 之間的安培力的大之間的安培力的大小為小為fa、f

6、b,判斷這兩段導(dǎo)線,判斷這兩段導(dǎo)線A.相互吸引,相互吸引,fafb B.相互排斥,相互排斥,fafbC.相互吸引,相互吸引,fafb D.相互排斥,相互排斥,fafb安培定則安培定則、左手定則、左手定則D同向電流相吸,反向相斥同向電流相吸,反向相斥ab R 7. 金屬框架光滑金屬框架光滑,寬度寬度L=20cm,與水平面夾角,與水平面夾角 =37 。導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ab質(zhì)量質(zhì)量m=10g,電源電動(dòng)勢(shì),電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻,內(nèi)阻r=1 ,電阻,電阻R=11 .若使若使ab靜止靜止,求下列幾種情況勻強(qiáng)磁場(chǎng)的,求下列幾種情況勻強(qiáng)磁場(chǎng)的B的大小:的大?。?1)B豎直向上豎直向上.(2)B水平向左水平向

7、左.(3)若使若使B最小,求最小,求B的大小和方向的大小和方向.(4) 若磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,若磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,ab棒與導(dǎo)軌之間的摩擦因數(shù)棒與導(dǎo)軌之間的摩擦因數(shù) =0.2,為使,為使ab棒保持靜止,求棒保持靜止,求B的取值范圍。的取值范圍。典型模型典型模型0.375T0.5T0.3T,垂直斜面向上垂直斜面向上0.22TB0.38TF1F2B1B2若導(dǎo)體棒能靜止在光滑斜面上,若導(dǎo)體棒能靜止在光滑斜面上,那么所加磁場(chǎng)的方向范圍如何?那么所加磁場(chǎng)的方向范圍如何?8如圖1所示,長(zhǎng)為2L的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等,夾角為60的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以

8、電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為() 圖1A0B0.5BILCBILD2BILC9.磁電式電流表磁電式電流表提高靈敏度的措施?提高靈敏度的措施?當(dāng)給電流表通入電流當(dāng)給電流表通入電流I時(shí),通電線圈就在磁力矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng),時(shí),通電線圈就在磁力矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)螺旋彈簧即游絲就產(chǎn)生一個(gè)反抗力矩,二力矩平衡時(shí),同時(shí)螺旋彈簧即游絲就產(chǎn)生一個(gè)反抗力矩,二力矩平衡時(shí),電流表的指針就停在某一位置電流表的指針就停在某一位置.于是有于是有NBIS=k,所以,所以=.1. 如圖所示,一段導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為如圖所示,一段導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為l(垂直磁場(chǎng)方垂直磁場(chǎng)方向且直線穿過磁場(chǎng)向且

9、直線穿過磁場(chǎng)),A和和B是邊界上的截面。設(shè)是邊界上的截面。設(shè)t時(shí)間內(nèi)有時(shí)間內(nèi)有n個(gè)個(gè)自由電子自由電子(每個(gè)電子的電量為每個(gè)電子的電量為e)進(jìn)入進(jìn)入A,同時(shí)有,同時(shí)有n個(gè)自由電子從個(gè)自由電子從B流出,則該導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度流出,則該導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度I_ 。安培力。安培力FIlB_ 。若。若v是自由電子的定向流動(dòng)的速度,則每是自由電子的定向流動(dòng)的速度,則每個(gè)自由電子所受的洛侖茲力個(gè)自由電子所受的洛侖茲力f_ 。二二. . 洛倫茲力洛倫茲力對(duì)知識(shí)的深入理解對(duì)知識(shí)的深入理解宏觀與微觀宏觀與微觀1313北北京京高高考考2. 電荷量為電荷量為q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下

10、列說法中正確的是(的是( )A只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同B如果把如果把q改為改為q,且速度反向,大小不變,則洛倫茲,且速度反向,大小不變,則洛倫茲力的大小、方向均不變力的大小、方向均不變C洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場(chǎng)方向一定洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D粒子在只受到洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能、速度均不變粒子在只受到洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能、速度均不變左手定則左手定則洛倫茲力不做功洛倫茲力不做功B3. (2007北京北京)圖圖1是電子射線管示意圖。接通電源后,電子射是電子射線管示意圖。

11、接通電源后,電子射線由陰極沿線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要軸方向射出,在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向使熒光屏上的亮線向下下(z軸負(fù)方向軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是(用的是( )A.加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向軸負(fù)方向B.加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿加一磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向沿y軸正方向軸正方向C.加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向軸負(fù)方向D.加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿加一電場(chǎng),電場(chǎng)方向沿y軸正方向軸正方向B4. 質(zhì)子、質(zhì)子、氘核和氘核和 粒子,同時(shí)垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,求粒子,同時(shí)垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,求

12、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比和周期之比和周期之比.(1)三者以相同速度進(jìn)入磁場(chǎng)三者以相同速度進(jìn)入磁場(chǎng).(2)三者以相同動(dòng)量進(jìn)入磁場(chǎng)三者以相同動(dòng)量進(jìn)入磁場(chǎng). (3)三者以相同動(dòng)能進(jìn)入磁場(chǎng)三者以相同動(dòng)能進(jìn)入磁場(chǎng).(4)三者由靜止經(jīng)同一電勢(shì)差加速后進(jìn)入磁場(chǎng)三者由靜止經(jīng)同一電勢(shì)差加速后進(jìn)入磁場(chǎng).基本應(yīng)用基本應(yīng)用 5.在如圖所示寬度范圍內(nèi),用電場(chǎng)強(qiáng)度為在如圖所示寬度范圍內(nèi),用電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度是度是v0的某種正粒子偏轉(zhuǎn)的某種正粒子偏轉(zhuǎn)角。在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向角。在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使該粒子穿過該區(qū)域,并使偏轉(zhuǎn)垂

13、直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使該粒子穿過該區(qū)域,并使偏轉(zhuǎn)角也為角也為(不計(jì)粒子的重力不計(jì)粒子的重力),問:,問: (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大? (2)粒子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是多大?粒子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是多大?BEcos Ecos /V/V0 0sin sin / / 2v0(1-cos)/Bdv0Bx2xox16. 質(zhì)量為質(zhì)量為m,帶電量為,帶電量為+q的粒子的粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力),從,從O點(diǎn)處沿點(diǎn)處沿+y方向以初速度方向以初速度v0射入一個(gè)邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方射入一個(gè)邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于向垂直于xy平面向里,邊界分別

14、是平面向里,邊界分別是y=0,y=a,x=-1.5a, x=1.5a. 試討論試討論:B滿足什么條件時(shí)滿足什么條件時(shí)?(1)粒子從上邊界射出粒子從上邊界射出;(2)從左邊界射出從左邊界射出;(3)將從下邊界射出將從下邊界射出邊界問題邊界問題Bmv0/qamv0/qaBd兩種離子能被完全分離兩種離子能被完全分離兩種離子能落在兩種離子能落在GA邊上邊上2R1m=Ld而而22qBmUR 1212mmRR故故Ld21212mmmmLdm回旋加速器8勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖7所示。置于高真空中的半徑為R的D形金屬盒中,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的

15、勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q,在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是()A質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2RfB質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比C質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1 2D改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f,該回旋加速器的最大動(dòng)能不變被加速粒子從加速器中心進(jìn)入加速器。電場(chǎng)的作用使粒子被加速粒子從加速器中心進(jìn)入加速器。電場(chǎng)的作用使粒子獲得能量,磁場(chǎng)的作用是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)。粒子的周期等獲得能量,磁場(chǎng)的作用是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)。粒子的周期等于交流電的

16、周期。粒子的最大速度于交流電的周期。粒子的最大速度v=qBr/m,最大動(dòng)能,最大動(dòng)能E=q2B2r2/2m。粒子每經(jīng)過一次狹縫被加速一次。粒子每經(jīng)過一次狹縫被加速一次。A高頻電源出口處RABD2D1圖甲圖乙9.某型號(hào)的某型號(hào)的回旋加速器回旋加速器的工作原理如圖甲所示,圖為俯視圖乙。回旋加的工作原理如圖甲所示,圖為俯視圖乙?;匦铀倨鞯暮诵牟糠譃樗倨鞯暮诵牟糠譃镈形盒,形盒,D形盒裝在真空容器中,整個(gè)裝置放在巨大的形盒裝在真空容器中,整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng),且與電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng),且與D形盒盒形盒盒面垂直。兩盒間狹縫很

17、小,帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。面垂直。兩盒間狹縫很小,帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。D形盒半形盒半徑為徑為R,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)質(zhì)子從粒子源。設(shè)質(zhì)子從粒子源A處時(shí)入加速電場(chǎng)的初速處時(shí)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為+q。加速器接一定頻率高頻交流電源,。加速器接一定頻率高頻交流電源,其電壓為其電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。(1)求質(zhì)子第求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)入次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)入D形盒運(yùn)動(dòng)軌道的半徑形盒運(yùn)動(dòng)軌道的半徑r1;(2)求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處

18、所需的時(shí)間求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t ;(3)如果使用這臺(tái)回旋加速器加速如果使用這臺(tái)回旋加速器加速粒子,需要進(jìn)行怎樣的改動(dòng)?請(qǐng)寫出粒子,需要進(jìn)行怎樣的改動(dòng)?請(qǐng)寫出必要的分析及推理。必要的分析及推理。12月考/2 帶電粒子(微粒)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子(微粒)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1. 一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則該帶電微粒必然帶面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則該帶電微粒必然帶_,旋轉(zhuǎn)方,旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橄驗(yàn)開。若已知圓半徑為。若已知圓半徑為r,電場(chǎng)強(qiáng)度為,電場(chǎng)強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則線速度為,

19、則線速度為_。電場(chǎng)力和重力平衡,相當(dāng)于只受洛倫茲力電場(chǎng)力和重力平衡,相當(dāng)于只受洛倫茲力E BE2 2、(1996 全國(guó))全國(guó))設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0V/m。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T,今有,今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v =20m/s的的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此帶電向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)

20、量之比q/m以及以及磁場(chǎng)的所有可能方向。(角度磁場(chǎng)的所有可能方向。(角度可用反三角函數(shù)表示)可用反三角函數(shù)表示)mgEqEBqvB 3. 質(zhì)量為質(zhì)量為m帶電量為帶電量為+q的小球套在豎直放置的絕緣桿上,球的小球套在豎直放置的絕緣桿上,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖所。勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖所示,電場(chǎng)強(qiáng)度為示,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。小球由靜止釋放后沿桿。小球由靜止釋放后沿桿下滑。設(shè)桿足夠長(zhǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)也足夠大,求運(yùn)動(dòng)過程中小下滑。設(shè)桿足夠長(zhǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)也足夠大,求運(yùn)動(dòng)過程中小球的最大加速度和最大速度球的最大加速度和最大速度.

21、若磁場(chǎng)反向,情況如何?若磁場(chǎng)若磁場(chǎng)反向,情況如何?若磁場(chǎng)方向變?yōu)楹碗妶?chǎng)相同又如何?方向變?yōu)楹碗妶?chǎng)相同又如何? L1L2N2N1dv 圖1T2TEE0E0t圖24. (10安徽卷)如圖安徽卷)如圖1所示,寬度為所示,寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2),),存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖2所示),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為所示),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,E0表示電場(chǎng)方向豎直向上。表示電場(chǎng)方向豎直向上。t=0時(shí),一時(shí),一帶正電、質(zhì)量為帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的的微粒從左邊界上的

22、N1點(diǎn)以水平速度點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域,沿直射入該區(qū)域,沿直線運(yùn)動(dòng)到線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn)。點(diǎn)。Q為線段為線段N1N2的中點(diǎn),重力加速度為的中點(diǎn),重力加速度為g。上述。上述d、E0、m、v、g為已知為已知量。量。(1)求微粒所帶電荷量求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;的大?。?2)求電場(chǎng)變化的周期求電場(chǎng)變化的周期(3)改變寬度改變寬度d,使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求,使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求T的最的最小值。小值。mg/E0,2E0/vd/

23、2v+v/g(2+1)v/2gB EPQAdv05. 如圖所示,質(zhì)量如圖所示,質(zhì)量m0.015kg的木塊的木塊Q放在水平桌面上的放在水平桌面上的A點(diǎn)點(diǎn)A的的左邊光滑,右邊粗糙,與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)左邊光滑,右邊粗糙,與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.08在如圖的兩在如圖的兩條虛線之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)分條虛線之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)分別為別為E20N/C、B1T場(chǎng)區(qū)的水平寬度場(chǎng)區(qū)的水平寬度d0.2m,豎直方向足夠,豎直方向足夠高帶正電的小球高帶正電的小球P,質(zhì)量,質(zhì)量M0.03kg,電荷量,電荷量q0.015C,以,以v00.5m/s的初速度向的

24、初速度向Q運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)與Q發(fā)生正碰后,發(fā)生正碰后,P在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間時(shí)間t1.0s不計(jì)不計(jì)P和和Q的大小,的大小,P、Q碰撞時(shí)無電量交換,重力加速碰撞時(shí)無電量交換,重力加速度度g取取10m/s2,計(jì)算時(shí)取,計(jì)算時(shí)取=3,試求:,試求:(1)通過受力分析判斷碰后)通過受力分析判斷碰后P球在電、磁場(chǎng)中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng);球在電、磁場(chǎng)中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng);(2)P從電、磁場(chǎng)中出來時(shí)的速度大??;從電、磁場(chǎng)中出來時(shí)的速度大小;(3)P從電、磁場(chǎng)中出來的時(shí)刻,從電、磁場(chǎng)中出來的時(shí)刻,Q所處的位置所處的位置勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)v=0.2m/s離離A點(diǎn)點(diǎn)0.225m處處電磁感應(yīng)電磁感

25、應(yīng)1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:不論什么方法(不論什么方法(閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,還是閉合電路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化線,還是閉合電路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化),),只要穿過閉只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做產(chǎn)生的電流叫做產(chǎn)生的電流叫做。(1)楞次定律)楞次定律2、感應(yīng)電流的方向、感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)總要總要阻礙阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的引起感應(yīng)電流的

26、磁通量的變化變化。楞次定律楞次定律“阻礙阻礙”的含義的含義楞次定律使用步驟楞次定律使用步驟增反減同增反減同對(duì)楞次定律的理解對(duì)楞次定律的理解感應(yīng)電流總是感應(yīng)電流總是反抗反抗引起感應(yīng)電流的引起感應(yīng)電流的原因原因.1.阻礙原磁通量的變化阻礙原磁通量的變化(線圈面積線圈面積Sn或磁感應(yīng)強(qiáng)或磁感應(yīng)強(qiáng)度度B發(fā)生變化發(fā)生變化).-增反減同增反減同2.阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流感應(yīng)電流).-“來拒去留來拒去留”3.使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì).-“增縮減增縮減擴(kuò)擴(kuò)”4.阻礙原電流的變化阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象).

27、增反減同增反減同5.從能量觀點(diǎn)來看從能量觀點(diǎn)來看:其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.從從力的角度來看:安培力阻礙閉合回路中磁通量力的角度來看:安培力阻礙閉合回路中磁通量的改變的改變.右手定則:右手定則:伸出右手,伸出右手,使拇指和其余四指垂直,使拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿面內(nèi),讓磁感線垂直穿入手心,拇指指向?qū)w入手心,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,那么,其余運(yùn)動(dòng)方向,那么,其余四指所指的方向就是感四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。應(yīng)電流的方向。(2)導(dǎo)體切割磁感線)導(dǎo)體切割磁感線2、感應(yīng)電流的方向、感應(yīng)電流的方向1.(05北京卷)北京卷

28、) 現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈、線圈B、零刻度在中央的電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接在開關(guān)閉合、零刻度在中央的電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接在開關(guān)閉合、線圈線圈A放在線圈放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端動(dòng)端P向向左加速左加速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向右右偏轉(zhuǎn)由此可以推斷偏轉(zhuǎn)由此可以推斷( )A線圈線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng),都能引向右加速滑動(dòng),都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B線圈線圈A中鐵芯向上拔出或斷開

29、開關(guān),都能引起電流計(jì)指針向右中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)C滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng),都能使電流勻速向左或勻速向右滑動(dòng),都能使電流計(jì)指針靜止在中央計(jì)指針靜止在中央D因?yàn)榫€圈因?yàn)榫€圈A、線圈、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷電流計(jì)指針偏的繞線方向未知,故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)的方向基于課本實(shí)驗(yàn)基于課本實(shí)驗(yàn)B2. (14課標(biāo)課標(biāo)1卷)在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證卷)在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電由磁產(chǎn)生電”設(shè)設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是(想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是( )A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀

30、察將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的線圈,然后觀察電流在一通電線圈旁放置一連有電流表的線圈,然后觀察電流表的變化表的變化C將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表相連。往線圈將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表相連。往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流

31、的條件D0.如圖所示,開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,在虛線右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,若要線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中不可行的是()A將線向左平移一小段距離B將線圈向上平移C以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90)D以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60)B3、如圖所示,一水平放置的矩形線、如圖所示,一水平放置的矩形線圈圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直極附近豎直下落,保持下落,保持bc邊在紙外,邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),邊在紙內(nèi),從圖中位置從圖中位置經(jīng)過位置經(jīng)過位置到位置到位置,位置位置和和都很靠近都很靠近。在這個(gè)過程。在這個(gè)過程中,線圈中感應(yīng)電流(中,線圈中感應(yīng)電流( )

32、abcdN12AA、沿、沿abcd流動(dòng)流動(dòng)B、沿、沿dcda流動(dòng)流動(dòng)C、由、由到到是沿是沿abcd流動(dòng),由流動(dòng),由到到是沿是沿dcba流動(dòng)流動(dòng)D、由、由到到是沿是沿dcba流動(dòng),由流動(dòng),由到到是沿是沿abcd流動(dòng)流動(dòng)逆時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針NS如圖所示,條形磁鐵水平放置,金屬圓環(huán)環(huán)面如圖所示,條形磁鐵水平放置,金屬圓環(huán)環(huán)面水平,從條形磁鐵附近自由釋放,分析下落過水平,從條形磁鐵附近自由釋放,分析下落過程中圓環(huán)中的電流方向。程中圓環(huán)中的電流方向。4、(1999 全國(guó))全國(guó))如圖為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖,在北如圖為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖,在北半球磁場(chǎng)的豎直分量向下。飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航。半球磁場(chǎng)的豎

33、直分量向下。飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航。機(jī)翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用,機(jī)翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用,金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為勢(shì)為 1,右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為,右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為 2 ( )A、若飛機(jī)從西往東飛,、若飛機(jī)從西往東飛, 1比比 2高高B、若飛機(jī)從東往西飛,、若飛機(jī)從東往西飛, 2比比 1高高C、若飛機(jī)從南往北飛,、若飛機(jī)從南往北飛, 1比比 2高高D、若飛機(jī)從北往南飛,、若飛機(jī)從北往南飛, 2比比 1高高SN地理北極地磁南極地磁北極地理南極1 1 . 5地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)1ACBV外右

34、內(nèi)左外右內(nèi)左V左左右右c a d bL2 L16. 如圖所示裝置中,如圖所示裝置中,cd桿原來靜止。當(dāng)桿原來靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)時(shí),cd桿將向桿將向右右移動(dòng)移動(dòng)( )A向右勻速運(yùn)動(dòng)向右勻速運(yùn)動(dòng) B向右加速運(yùn)動(dòng)向右加速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)動(dòng)向左加速運(yùn)動(dòng) D向左減速運(yùn)動(dòng)向左減速運(yùn)動(dòng)因果關(guān)系、左右手定則因果關(guān)系、左右手定則NNBD7(2013上海高考上海高考)如圖如圖所示,通電導(dǎo)線所示,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),線中電流突然減小時(shí),線圈所受安培力的合力方向圈所受安培力的合

35、力方向() A向左向左 B向右向右 C垂直紙面向外垂直紙面向外 D垂直紙面向里垂直紙面向里B8. (01上海)如圖,均勻帶上海)如圖,均勻帶正正電的絕緣圓環(huán)電的絕緣圓環(huán)a與金屬與金屬圓環(huán)圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)同心共面放置,當(dāng)a繞繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)時(shí),b中產(chǎn)生中產(chǎn)生順時(shí)針方向順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,且具有的感應(yīng)電流,且具有收收縮趨勢(shì)縮趨勢(shì),由此可知,圓環(huán),由此可知,圓環(huán)a ( )A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)環(huán)環(huán)相扣環(huán)環(huán)相扣B感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里b環(huán)內(nèi)原磁場(chǎng)環(huán)

36、內(nèi)原磁場(chǎng)可能可能向向里里減少(合磁場(chǎng))減少(合磁場(chǎng))原磁場(chǎng)是由原磁場(chǎng)是由a環(huán)產(chǎn)生的環(huán)產(chǎn)生的a環(huán)順時(shí)針減速,同時(shí)環(huán)順時(shí)針減速,同時(shí)b環(huán)環(huán)收縮收縮但但b環(huán)內(nèi)原磁場(chǎng)也環(huán)內(nèi)原磁場(chǎng)也可能可能向向外外增加(合磁場(chǎng))增加(合磁場(chǎng))a環(huán)逆時(shí)針加速,環(huán)逆時(shí)針加速,但同時(shí)同時(shí)b環(huán)環(huán)擴(kuò)張擴(kuò)張 9.如圖所示,銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落,在下落過程中,下列判斷中正確的是 () A金屬環(huán)在下落過程中機(jī)械能守恒 B金屬環(huán)在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量 C金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大 D磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力B 10.如圖所示,光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行

37、放置在導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)() AP、Q將相互靠攏 BP、Q將相互遠(yuǎn)離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于gAD 11如圖所示,一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一條水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,進(jìn)入磁場(chǎng)后上升一段高度又落下離開磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)過程中線框只受重力和安培力作用,線框在向上、向下經(jīng)過圖中1、2位置時(shí)的速率按時(shí)間順序依次為v1、v2、v3和v4,則可以確定() Av1v2Bv2v3 Cv3v4 Dv4v1D法拉第電磁感應(yīng)定律 1、如圖甲所示,一個(gè)電阻值為如圖甲所示,一個(gè)電阻值為R,匝數(shù)為,匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與的圓形金屬線圈與阻值為

38、阻值為2R的電阻的電阻R1連接成閉合回路,線圈的半徑為連接成閉合回路,線圈的半徑為r1,在線圈,在線圈中半徑為中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、縱軸的截距分別為縱軸的截距分別為t0和和B0。導(dǎo)線的電阻不計(jì),求。導(dǎo)線的電阻不計(jì),求0至至t1時(shí)間內(nèi),時(shí)間內(nèi), (1)通過電阻通過電阻R1上的電流上的電流I1的大小和方向;的大小和方向; (2)通過電阻通過電阻R1上的電荷量上的電荷量q及電阻及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。上產(chǎn)生的熱量

39、。 2.如圖如圖3所示,平行導(dǎo)軌間距為所示,平行導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一個(gè)電阻,一端跨接一個(gè)電阻R,勻強(qiáng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面。,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面。一根金屬棒與導(dǎo)軌成一根金屬棒與導(dǎo)軌成角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。當(dāng)金屬棒垂直于棒的方向以恒定的速度當(dāng)金屬棒垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí),在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí),通過電阻通過電阻R的電流是的電流是()A.Bdv/R B.Bdvsin/R C.Bdvcos/R D. Bdv/RsinDP182 3、如圖甲所示,水平放置的兩根平行金屬

40、導(dǎo)軌,間距如圖甲所示,水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌,間距L0.3 m,導(dǎo)軌左端連接導(dǎo)軌左端連接R0.6 的電阻,區(qū)域的電阻,區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.6 T,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挘艌?chǎng)區(qū)域?qū)扗0.2 m,細(xì)金屬棒,細(xì)金屬棒A1和和A2用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為2D0.4 m的輕質(zhì)絕緣桿連接,放置的輕質(zhì)絕緣桿連接,放置在導(dǎo)軌平面上,并與導(dǎo)軌垂直,每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均在導(dǎo)軌平面上,并與導(dǎo)軌垂直,每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為為r0.3 。導(dǎo)軌電阻不計(jì),使金屬棒以恒定速度。導(dǎo)軌電阻不計(jì),使金屬棒以恒定速度v1.0 m/s沿沿導(dǎo)軌向右穿越磁

41、場(chǎng),計(jì)算從金屬棒導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng),計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)(t0)到到A2離開磁離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),不同時(shí)間段通過電阻場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),不同時(shí)間段通過電阻R的電流強(qiáng)度,并在圖乙中畫的電流強(qiáng)度,并在圖乙中畫出。出。2(優(yōu)化177)4、(04 全國(guó))全國(guó))以直升機(jī)在南半球的地磁場(chǎng)上空,該處地磁場(chǎng)以直升機(jī)在南半球的地磁場(chǎng)上空,該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度,直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為為l,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f,順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳,螺,順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋槳葉片的近軸端為旋槳按順時(shí)針

42、方向轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為,遠(yuǎn)軸端為b,如圖所示。如果忽略如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離,用到轉(zhuǎn)軸中心線的距離,用E表示每個(gè)葉片表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則(中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則( )A、E fl2B,且,且a點(diǎn)電勢(shì)低點(diǎn)電勢(shì)低于于b點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)B、E2 fl2B,且,且a點(diǎn)電勢(shì)低點(diǎn)電勢(shì)低于于b點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)C、E fl2B,且,且a點(diǎn)電勢(shì)高點(diǎn)電勢(shì)高于于b點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)D、E2 fl2B,且,且a點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)低于低于b點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)BabA P182同一模型RvlBFm22RvlBmgm22RvlBmgm22sin1、如圖所示,有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道,上端接有

43、可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一根質(zhì)量為m的金屬桿(電阻忽略不計(jì))從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm,則() A如果B增大,vm將變大 B如果增大,vm將變大 C如果R變小,vm將變大 D如果m變小,vm將變大電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題B電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題2 2、如圖所示,間距如圖所示,間距L0.5 m足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌放置在與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌放置在與水平面間夾角為水平面間夾角為37的絕緣斜面上,導(dǎo)軌的上端連接有一個(gè)的絕緣斜面上,導(dǎo)軌的上

44、端連接有一個(gè)R4 的電阻。有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)的電阻。有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B01 T。將一根質(zhì)量為。將一根質(zhì)量為m0.05 kg、長(zhǎng)度為、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒的金屬棒ab放放置在導(dǎo)軌上并與其垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻置在導(dǎo)軌上并與其垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r1 ,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。從導(dǎo)軌的頂端,由,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。從導(dǎo)軌的頂端,由靜止釋放金屬棒,金屬靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,當(dāng)金屬棒向下滑行當(dāng)金屬棒向下滑行s3 m時(shí)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度

45、達(dá)到穩(wěn)定速度(不計(jì)初始狀態(tài)下導(dǎo)不計(jì)初始狀態(tài)下導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌頂端的間距,體棒與導(dǎo)軌頂端的間距,g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8),則:,則:(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度vm是多大?是多大?(2)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中,電阻的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?為多少?(3)若將金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)計(jì)作時(shí)間若將金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)計(jì)作時(shí)間t0,從此時(shí)刻起,讓,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,使磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則,則t1 s時(shí)磁時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?感應(yīng)強(qiáng)度為多大

46、?2m/s0.16J0.5T例題例題一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌放置在水平面上,兩導(dǎo)軌間距為一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌放置在水平面上,兩導(dǎo)軌間距為l,一端連接阻值為一端連接阻值為R的電阻的電阻.有一導(dǎo)體桿靜止地放置在有一導(dǎo)體桿靜止地放置在導(dǎo)軌上,與兩軌道垂直,桿的質(zhì)量為導(dǎo)軌上,與兩軌道垂直,桿的質(zhì)量為m,桿及軌道,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下.(1)現(xiàn)用一外力現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使桿以速度沿軌道方向拉桿,使桿以速度v向右向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求:勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求:水平拉力水平

47、拉力F的大??;的大?。浑娮桦娮鑂消耗的電功率;消耗的電功率;克服安培力做功的功率;克服安培力做功的功率;拉力拉力F做功的功率。做功的功率。RvlBRIPRvlBFvPRvlBvFPRvlBBIlFFFAAA222222222222. 4. 3. 2. 1例題例題(2)如果用一水平外力如果用一水平外力F沿軌道方向拉桿,使之以加沿軌道方向拉桿,使之以加速度速度a從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。寫出寫出F與時(shí)間與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式;的函數(shù)關(guān)系式;求經(jīng)過時(shí)間求經(jīng)過時(shí)間t,克服安培力做功的功率、外力,克服安培力做功的功率、外力F的的功率以及電阻功率以及電阻R消耗的電功率。消耗的電功率。2

48、222222222222222. 4. 3. 2. 1tRalBRIPtmatRalBFatPtRalBatFPmatRalBFFAA在在B=0.5T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,垂直磁場(chǎng)水平放置的平行兩導(dǎo)垂直磁場(chǎng)水平放置的平行兩導(dǎo)軌相距軌相距l(xiāng)= 0.20m,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì), R=0.8 , CD電阻電阻r=0.2 , m=0.1kg.測(cè)得力測(cè)得力F-t的關(guān)系如圖所示的關(guān)系如圖所示. 求求桿的質(zhì)量桿的質(zhì)量m和加速度和加速度a.kgmsmamatrRalBF1 . 0/1022I-t圖線圖線U-t圖線圖線例題例題(3)如果用一水平恒定外力如果用一水平恒定外力F沿軌道方向拉桿,使之

49、沿軌道方向拉桿,使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)從靜止開始運(yùn)動(dòng).定性作出速度時(shí)間的關(guān)系圖象;定性作出速度時(shí)間的關(guān)系圖象;求桿的最大速度求桿的最大速度vm;求速度為求速度為v時(shí)加速度時(shí)加速度a;設(shè)桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的位移為設(shè)桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的位移為x,求,求電阻電阻R產(chǎn)生的焦?fàn)枱岙a(chǎn)生的焦?fàn)枱酫;442222222222221. 4. 3. 2. 1lBRmFFxmvFxQRmvlBmFalBRFFvPlBFRvmmFm3、一個(gè)邊長(zhǎng)為、一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng),匝數(shù)為,匝數(shù)為N的正方形線圈的總電阻為的正方形線圈的總電阻為R,以恒定的速率,以恒定的速率v通過磁感應(yīng)強(qiáng)度為通過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的勻強(qiáng)磁

50、場(chǎng)區(qū)域,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,磁場(chǎng)寬度為域,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,磁場(chǎng)寬度為b,如圖,如圖所示,整個(gè)線圈通過磁場(chǎng)。在下列兩種情況下所示,整個(gè)線圈通過磁場(chǎng)。在下列兩種情況下:(1)Lb 問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少?問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少?2(進(jìn)修155)Lbv3、(1)Lb 問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少?問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少?2(分析二)Lbv8(07版五三243415)(1)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab邊的電邊的電勢(shì)差勢(shì)差Uab;(2)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,ab邊的發(fā)熱量。邊的發(fā)熱量。4、如圖所示

51、,質(zhì)量為、如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體框,從有的正方形導(dǎo)體框,從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方由靜止自由下落。線框每邊電阻為界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方由靜止自由下落。線框每邊電阻為R。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為H(LH)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向,方向垂直于紙面向內(nèi)。已知垂直于紙面向內(nèi)。已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框都做減速運(yùn)動(dòng),加速度大小都是框都做減速運(yùn)動(dòng),加速度大小都是 。求:。求:g31abcdLBH123 1 1 23、兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平、兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為

52、面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為l。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒棒ab和和cd,構(gòu)成矩形回路,如圖所示。兩根導(dǎo)體棒的,構(gòu)成矩形回路,如圖所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為質(zhì)量皆為m,電阻皆為,電阻皆為R,回路上其余部分的電阻可,回路上其余部分的電阻可不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑。設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行。開始時(shí),棒行。開始時(shí),棒cd 靜止,棒靜止,棒ab有指向有指向cd的初速度的初速度v0(見圖)。若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸,求:(見圖)。若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終

53、不接觸,求:(1)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱量最多是多少?耳熱量最多是多少?(2)當(dāng)棒)當(dāng)棒ab的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)槌跛俣鹊某跛俣鹊?/4時(shí),棒時(shí),棒cd的加的加速度是多少?速度是多少?1badcv0lBFF+V討論:若改為不等寬的光滑導(dǎo)軌,如圖所示,已知導(dǎo)軌寬分別為討論:若改為不等寬的光滑導(dǎo)軌,如圖所示,已知導(dǎo)軌寬分別為l1和和l2,金屬棒電阻均為,金屬棒電阻均為R,則最終兩棒的運(yùn)動(dòng)關(guān)系仍是同速嗎?,則最終兩棒的運(yùn)動(dòng)關(guān)系仍是同速嗎?l1l2 0Babdc由于兩桿不一樣長(zhǎng),故兩桿所受安培力大小不相等,由于兩桿不一樣長(zhǎng),故兩桿所受安培力大小不相等,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒;但是,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

54、;但是,ab棒仍做棒仍做a減小的減速運(yùn)動(dòng),減小的減速運(yùn)動(dòng),cd棒仍做棒仍做a減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩棒速度相等時(shí),電路減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩棒速度相等時(shí),電路中的合電動(dòng)勢(shì)中的合電動(dòng)勢(shì)EBl1 1Bl2 20,回路中仍有逆時(shí)針回路中仍有逆時(shí)針的電流,各棒仍在安培力作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),的電流,各棒仍在安培力作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),ab棒繼續(xù)棒繼續(xù)減速,減速,cd棒繼續(xù)加速,最終當(dāng)棒繼續(xù)加速,最終當(dāng)E Bl1 1Bl2 20時(shí),時(shí),I0,F(xiàn)安安0,兩棒才做勻速運(yùn)動(dòng)。,兩棒才做勻速運(yùn)動(dòng)。在水平面上相距在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間,有豎直方向的兩根平行直導(dǎo)軌間,有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1

55、和和B2,且,且B1=B2=B,每個(gè)磁,每個(gè)磁場(chǎng)的寬都是場(chǎng)的寬都是l,相間排列,所有這些磁場(chǎng)都以速度,相間排列,所有這些磁場(chǎng)都以速度 向向右勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為右勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為L(zhǎng)寬為寬為l的金屬的金屬框框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬框的總電阻為右運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬框的總電阻為R,運(yùn)動(dòng)中所受到的阻,運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為力恒為f,則金屬框的最大速度為多少?,則金屬框的最大速度為多少?fRlBRBlIfBILFmm)(4)(2222安Ll abcd 如圖所示,質(zhì)量為m的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平的導(dǎo)

56、軌滑行,兩軌間寬為L(zhǎng),導(dǎo)軌與電阻R連接,放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度為B。桿從x軸原點(diǎn)O以大小為vo的水平初速度向右滑行,直到靜止。已知桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v和位移x的函數(shù)關(guān)系是:v = v0- B2L2 x/mR。桿及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。(1)試求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數(shù)式。(2)求出桿開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)過程中通過R的電量。(3)求出電阻R所增加的內(nèi)能E。1、一正方形的閉合導(dǎo)線框、一正方形的閉合導(dǎo)線框abcd,邊長(zhǎng)為,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.1m,各邊,各邊的電阻均為的電阻均為0.1 ,bc邊位于邊位于x軸上且軸上且b點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重重合。在原點(diǎn)合。在原點(diǎn)O的右側(cè)有寬度的

57、右側(cè)有寬度0.2m,方向垂直于紙面向里,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T,4dvcba如圖所示。當(dāng)線框以如圖所示。當(dāng)線框以4.0m/s的速度沿的速度沿x軸正方形勻速運(yùn)軸正方形勻速運(yùn)動(dòng)穿過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),能夠正動(dòng)穿過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),能夠正確表示線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿確表示線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的過程中,出磁場(chǎng)的過程中,ab邊兩端邊兩端電勢(shì)差電勢(shì)差Uab隨位置變化的情隨位置變化的情況的是(況的是( )電磁感應(yīng)的圖象電磁感應(yīng)的圖象U/Vx/m00.4 0.4L2L3L(A)U/Vx/m00.4 0.4L2L3L(B)U/Vx/m00.4 0.4L2

58、L3L(D)vcbadU/Vx/m00.4 0.4L2L3L(C)L=0.1m,各邊的電,各邊的電阻均為阻均為0.1 ,bc邊位邊位于于x軸上且軸上且b點(diǎn)與坐標(biāo)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)原點(diǎn)O重合。磁場(chǎng)寬重合。磁場(chǎng)寬度度0.2m,B=1.0T,v= 4.0m/s 。ab邊兩邊兩端電勢(shì)差端電勢(shì)差Uab隨位置隨位置變化的情況變化的情況B2、(05 全國(guó))全國(guó))圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線間的距離為虛線間的距離為l,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與與bc之間的距離也為之間的距離也為l。t=0時(shí)刻

59、,時(shí)刻,bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合。現(xiàn)令線圈以恒邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合?,F(xiàn)令線圈以恒定的速度定的速度 沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)6(優(yōu)化177)區(qū)域。取沿區(qū)域。取沿ab c d a的感應(yīng)電流為正,則在線圈的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,感穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流應(yīng)電流I 隨時(shí)間隨時(shí)間t 變化的圖線變化的圖線可能是(可能是( )labcdlabcd2L/ L/ O(A)It2L/ L/ O(B)It2L/ L/ O(C)It2L/ L/ O(D)ItB3、如圖所示,在、如圖所示,在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大

60、小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向均垂直于紙小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向均垂直于紙面。一到線框面。一到線框abcdef 位于紙面內(nèi),框的鄰邊都相互垂位于紙面內(nèi),框的鄰邊都相互垂直,直,bc邊與磁場(chǎng)的邊界邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始,線框勻速橫穿兩個(gè)時(shí)刻開始,線框勻速橫穿兩個(gè)ll2l2llabcdeflPQR磁場(chǎng)區(qū)域。以磁場(chǎng)區(qū)域。以ab c d e f 為線為線框中電動(dòng)勢(shì)框中電動(dòng)勢(shì)E的正方的正方向,以下向,以下E-t關(guān)系示意關(guān)系示意圖中正確的是(圖中正確的是( )O1234tE(A)O1234tE(B)O

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