適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習階段檢測6第10單元磁場新人教版

階段檢測(六)第十單元一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1.如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。L形導(dǎo)線通以恒定電流I,放置在磁場中。已知ab邊長為2l,與磁場方向垂直,bc邊長為l,與磁場方向平行。該導(dǎo)線受到的安培力為()A.0 B.BIlC.2BIl D.5BIl2.從太陽和其他星體放射出的高能粒子流,在射向地球時,地磁場會變更其運動方向,對地球起到疼惜作用。地磁場的示意圖(虛線,方向未標出)如圖所示,赤道上方的磁場可看作與地面平行,若有來自宇宙的一束粒子流,其中含有α(He的原子核)射線、β(電子)射線、γ(光子)射線以及質(zhì)子,沿與地球表面垂直的方向射向赤道上空,則在地磁場的作用下()A.α射線沿直線射向赤道B.β射線向西偏轉(zhuǎn)C.γ射線向東偏轉(zhuǎn)D.質(zhì)子向北偏轉(zhuǎn)3.如圖所示,一光滑絕緣的圓柱體固定在水平面上。導(dǎo)體棒AB可繞過其中點的轉(zhuǎn)軸在圓柱體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,導(dǎo)體棒CD固定在圓柱體的下底面。起先時,兩棒相互垂直并靜止,兩棒中點O1、O2連線與圓柱體的中軸線重合?，F(xiàn)對兩棒同時通入圖示方向(A到B、C到D)的電流。下列說法正確的是()A.通電后,AB棒仍將保持靜止B.通電后,AB棒將逆時針轉(zhuǎn)動(俯視)C.通電后,AB棒將順時針轉(zhuǎn)動(俯視)D.通電瞬間,線段O1O2上存在磁感應(yīng)強度為零的位置4.電流天平如圖所示,可以用來測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度。它的右臂掛有一個矩形線圈,匝數(shù)為N,底邊長為L,下部懸在勻強磁場中,線圈平面與磁場垂直。當線圈中通有圖示方向的電流I時,調(diào)整砝碼使兩臂達到平衡;然后使電流反向、大小不變,這時須要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼,才能使兩臂達到新的平衡。所測磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為()A.mg2NIL B.2mgNIL C.5.粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長直導(dǎo)線,兩根導(dǎo)線中通有相同的電流,電流方向豎直向上。水平面上一帶正電的滑塊靜止于兩導(dǎo)線連線的中垂線上,俯視圖如圖所示,某時刻給滑塊一初速度,滑塊沿中垂線向連線中點運動,滑塊始終未脫離水平面。則在運動過程中()A.滑塊確定做曲線運動B.滑塊可能做勻速直線運動C.滑塊的加速度始終增大D.滑塊的速度始終減小6.如圖所示,豎直放置的光滑絕緣斜面處于方向垂直豎直平面(紙面)向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,一電荷量為q(q>0)的滑塊自a點由靜止沿斜面滑下,下降高度為h時到達b點,滑塊恰好對斜面無壓力,重力加速度為g。在滑塊自a點運動到b點的過程中,下列說法正確的是()A.滑塊在a點受重力、支持力和洛倫茲力作用B.滑塊在b點受到的洛倫茲力大小為qB2C.洛倫茲力做正功D.滑塊的機械能增大7.回旋加速器工作原理如圖所示,置于真空中的兩個半圓形金屬盒半徑為R,兩盒間留有一狹縫接有頻率為f的高頻交變電流,加速電壓為U,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。若A處粒子源產(chǎn)生的氘核(12H)在狹縫中被加速,不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響,不計粒子在電場中的加速時間。則(A.氘核離開回旋加速器時的最大速率隨加速電壓U增大而增大B.氘核被加速后的最大速度可能超過2πRfC.氘核第n次和第n-1次經(jīng)過兩金屬盒間狹縫后的軌道半徑之比為n∶(n-1)D.不變更磁感應(yīng)強度B和交變電流頻率f,該回旋加速器也能加速α粒子8.如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和垂直紙面對里的勻強磁場。電子從M點由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。已知M、P在同一等勢面上,下列說法正確的有()A.電子從N到P,靜電力做正功B.N點的電勢高于P點的電勢C.電子從M到N,洛倫茲力做負功D.電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力9.如圖所示,一帶電粒子以速度v0從O點沿兩極板中線OA射入平行板電容器,當電容器極板間只有圖示的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時,該粒子從上極板右端點N射出,當電容器極板間只有圖示的電場強度為E的勻強電場時,該粒子從下極板右端點Q射出,當電容器極板間同時有圖示的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場和電場強度為E的勻強電場時,該粒子將(不計粒子重力) ()A.從AN間射出B.從AQ間射出C.從A點射出D.無法干脆射出10.如圖所示,在直角坐標系第一象限內(nèi)(包含x、y坐標軸)有方向垂直xOy平面對外、大小為B的勻強磁場。點P(2a,a)處有一個粒子源,在某時刻放射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度方向均在xOy平面內(nèi),速度大小均為qBam,不計粒子間的相互作用。下列關(guān)于粒子在坐標軸上射出的范圍,推斷正確的是(A.x軸上0~4a范圍內(nèi)有粒子射出B.x軸上a~(2+3)a范圍內(nèi)有粒子射出C.y軸上0~a范圍內(nèi)有粒子射出D.y軸上a~2a范圍內(nèi)有粒子射出11.(2024北京卷)如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面對外的勻強磁場中,固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道,其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為a,長度為l(l?a)。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進入管道,粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上,與管壁發(fā)生彈性碰撞,多次碰撞后從另一端射出,單位時間進入管道的粒子數(shù)為n,粒子電荷量為+q,不計粒子的重力、粒子間的相互作用,下列說法不正確的是()A.粒子在磁場中運動的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為BqaC.管道內(nèi)的等效電流為nqπa2vD.粒子束對管道的平均作用力大小為Bnql12.如圖所示,邊長為a=0.4m的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)無磁場,正方形中線PQ將區(qū)域外左右兩側(cè)分成兩個磁感應(yīng)強度均為B=0.2T的勻強磁場區(qū)域,PQ右側(cè)磁場方向垂直于紙面對外,PQ左側(cè)磁場方向垂直于紙面對里?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-8kg、電荷量q=2×10-6C的正粒子從AB中點以某一速率垂直于AB射入磁場,不計粒子的重力,則關(guān)于粒子的運動,下列說法正確的是()A.若粒子能垂直于BC射入正方形區(qū)域內(nèi),則粒子的最大速度為12m/sB.若粒子能垂直于BC射入正方形區(qū)域內(nèi),則粒子的速度可能為10m/sC.若粒子能垂直于BC射入正方形區(qū)域內(nèi),則粒子的速度可能為83D.若粒子能垂直于BC射入正方形區(qū)域內(nèi),則粒子的速度可能為2m/s13.范德格拉夫靜電加速器由兩部分組成,一部分是產(chǎn)生高電壓的裝置,叫作范德格拉夫起電機,加速罩(金屬球殼)是半徑a=0.5m的一個鋁球,由寬度D=10cm、運動速度v=20m/s的一條橡膠帶對它充電,從而使金屬殼與大地之間形成500kV的高電壓。另一部分是加速管和偏轉(zhuǎn)電磁鐵,再加上待加速的質(zhì)子源就構(gòu)成了一臺質(zhì)子靜電加速器,如圖所示。抽成真空的加速管由20個金屬環(huán)及電阻組成(圖中僅畫出電阻中的6個),金屬環(huán)之間由玻璃隔開,各環(huán)與500MΩ的電阻串聯(lián)。從質(zhì)子源引出的質(zhì)子進入加速管加速,然后通過由電磁鐵產(chǎn)生的一個半徑b=10cm的圓形勻強磁場區(qū)域引出打擊靶核。已知質(zhì)子束的等效電流為25μA,質(zhì)子的比荷qm≈108C/kg。下列說法不正確的是(A.若不考慮傳送帶和質(zhì)子源的影響,加速罩內(nèi)的電場強度E=0B.若不考慮傳送帶和質(zhì)子源的影響,加速罩內(nèi)的電勢φ=500kVC.要維持加速罩上500kV的穩(wěn)定電壓,噴射到橡膠帶表面上的面電荷密度σ為37.5μC/m2D.質(zhì)子束進入電磁鐵,并做角度θ=60°的偏轉(zhuǎn),磁感應(yīng)強度B的大小為0.29T二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)14.如圖所示,下端封閉、上端開口、高h=5m、內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置,管底有質(zhì)量m=10g、電荷量的確定值|q|=0.2C的小球,整個裝置以v=5m/s的速度沿垂直于磁場方向進入磁感應(yīng)強度B=0.2T、方向垂直紙面對里的勻強磁場,由于外力的作用,玻璃管在磁場中的速度保持不變,最終小球從上端管口飛出。g取10m/s2。下列說法正確的是()A.整個過程中洛倫茲力對小球不做功B.小球在離開管前做勻變速曲線運動C.小球在玻璃管中的運動時間大于1sD.小球機械能的增加量為1J15.如圖所示,一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強電場和勻強磁場中,勻強電場的電場強度大小E=2mgq、方向豎直向上,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面對里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電圓環(huán)套在桿上,圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0沿桿向下運動,經(jīng)過時間t0,圓環(huán)回到動身點。若圓環(huán)回到動身點之前已經(jīng)起先做勻速直線運動,不計空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是 (A.圓環(huán)下降過程中的加速度漸漸減小B.圓環(huán)的最大加速度am=g-μqC.圓環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機械能為1D.圓環(huán)下降過程和上升過程中,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能相等三、非選擇題(本題共5小題,共55分)16.試驗題(Ⅰ、Ⅱ兩題共14分)16-Ⅰ(7分)某學習小組利用砷化鎵霍爾元件(載流子為電子)測量磁感應(yīng)強度B,試驗原理如圖甲所示,勻強磁場垂直于元件的工作面,工作電源為霍爾元件供應(yīng)霍爾電流IH,IH通過1、3測腳時,2、4測腳間將產(chǎn)生霍爾電壓UH。(1)某次試驗中,利用螺旋測微器測量元件厚度d(如圖乙所示),其讀數(shù)為mm,調(diào)整工作電壓,變更霍爾電流,測出霍爾電壓,試驗數(shù)據(jù)如下表所示:

試驗次數(shù)12345IH/mA0.501.001.502.002.50UH/mV41.583.1124.8166.4208.1依據(jù)試驗數(shù)據(jù)在如圖丙所示的坐標紙上作出UH與IH的關(guān)系圖像。丙(2)為提高測量靈敏度,請?zhí)岢鲋谱骰魻栐慕ㄗh:。

16-Ⅱ(7分)某探討性學習小組的同學,為檢測某工廠排放污水的狀況,制作了一個簡易的電磁流量計,如圖甲所示。該裝置為中空的長方形管道,長、寬、高分別為a=20cm,b=c=10cm,左、右兩端開口,與排污管道連通。流量計的上、下底面為絕緣體,前、后兩個側(cè)面為導(dǎo)體,并分別固定兩個電極M、N。在垂直于底面的方向加一豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.8T。當含有正、負離子的污水從左向右流經(jīng)該裝置時,M、N兩電極間將產(chǎn)生電勢差U。甲乙(1)若運用多用電表的電壓擋測量M、N電極間的電勢差,則與圖甲中M相連的應(yīng)是多用電表的(選填“紅”或“黑”)色表筆。

(2)某次測量時,運用了多用電表0~250mV量程的直流電壓擋,表盤示數(shù)如圖乙所示,則M、N電極間的電勢差U=mV。

(3)若多用電表運用直流電壓擋時,可近似視為志向電壓表,則依據(jù)(2)中測得的電壓值,可估算出污水的速度為m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)現(xiàn)把多用電表的換擋開關(guān)旋至量程適當?shù)闹绷麟娏鲹?把紅、黑表筆正確接至M、N兩個電極,測得電流值I=50μA,并已知此時多用電表的內(nèi)阻為r=200Ω。假定污水的流速恒定并且充溢流量計的長方形管道,由此可估算出污水的電阻率ρ=Ω·m。

17.(8分)如圖所示,兩根間距為l的平行金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi),質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向與金屬桿垂直且與導(dǎo)軌平面成θ角斜向上。閉合開關(guān)S,當電路電流為I時,金屬桿ab處于靜止狀態(tài),重力加速度為g,不計空氣阻力。(1)求金屬桿ab受到的安培力大小。(2)求導(dǎo)軌對金屬桿ab的支持力大小。(3)滑動變阻器的滑片向右移動,金屬桿ab受到的支持力減小,金屬桿ab仍保持靜止。某同學認為:由于金屬桿ab受到的支持力減小,所以它受到的摩擦力減小。你是否同意該同學的說法,請分析說明。18.(11分)如圖所示,豎直放置的半環(huán)狀A(yù)BCD區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面對外,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T,外環(huán)的半徑R1=16cm,內(nèi)環(huán)的半徑R2=4cm,外環(huán)和內(nèi)環(huán)的圓心均為O,沿OD放置照相底片,有一線狀粒子源放在AB正下方(圖中未畫出),不斷放出初速度大小均為v0=1.6×106m/s、方向垂直AB和磁場的相同粒子,粒子在磁場中運動,最終打到照相底片上,經(jīng)檢驗,底片上僅有CD區(qū)域被粒子打到。不考慮粒子間的相互作用,粒子重力忽視不計,假設(shè)打到磁場邊界的粒子會被吸取。(1)求粒子的電性。(2)求粒子的比荷qm(3)若照相底片沿OP放置,求底片上被粒子打到的區(qū)域的長度。19.(11分)如圖所示,在x軸和y軸構(gòu)成的平面內(nèi),有兩條平行于y軸、且與y軸的距離均為d=1.2m的直線MN和PQ,直線MN與y軸之間存在垂直紙面對里的有界勻強磁場,直線PQ與y軸之間存在沿y軸負方向的有界勻強電場,有一個質(zhì)量m=3.0×10-22kg、電荷量q=4.8×10-11C的帶正電的粒子,從坐標原點以速度v0=3.2×106m/s沿x軸正方向進入磁場區(qū)域,經(jīng)過坐標為(0,0.8)的點后進入電場區(qū)域,最終恰好從PQ與x軸的交點C射出電場,不計粒子的重力。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;(2)電場強度大小與磁感應(yīng)強度大小的比值EB(3)粒子經(jīng)過C點時的速度。20.(11分)如圖甲所示,在Oxyz坐標系中,存在沿y軸正方向的勻強電場,電場強度為E0,電荷量為q的帶正電小球位于z軸負半軸上的P點,若小球以與z軸正方向夾角為θ的速度起先在yOz平面內(nèi)運動,經(jīng)過一段時間后,小球恰好經(jīng)過O點且速度方向沿y軸正方向,大小為v。此時刻,將電場方向變成沿z軸正方向,其隨時間變更的規(guī)律如圖乙所示,同時在坐標系中加一沿x軸負方向的勻強磁場(圖中未畫出),小球在0~T3內(nèi)做勻速直線運動,T3~2T(1)小球的質(zhì)量m;(2)E1和B;(3)電場變更的周期T;(4)小球在T時刻的位置。

參考答案階段檢測(六)第十單元1.C解析ab邊受安培力,bc邊不受安培力,依據(jù)安培力公式有F=BI·2l=2BIl,選項C正確。2.B解析赤道上方磁場方向與地面平行、由南向北,依據(jù)左手定則可知,帶正電的α射線和質(zhì)子向東偏轉(zhuǎn),帶負電的β射線向西偏轉(zhuǎn),不帶電的γ射線不偏轉(zhuǎn)。故選B。3.B解析如圖所示,AB棒左側(cè)處在斜向上的磁場中,受到的安培力F1穿過紙面對外,AB棒右側(cè)處在斜向下的磁場中,受到的安培力F2穿過紙面對里,故AB棒將逆時針轉(zhuǎn)動(俯視),故A、C錯誤,B正確;通電后,依據(jù)安培定則可知,AB棒和CD棒中的電流會在四周產(chǎn)生磁場,依據(jù)磁場的合成可知,線段O1O2上不存在磁感應(yīng)強度為零的位置,故D錯誤。4.A解析依據(jù)平衡條件有,mg=2NBIL,解得B=mg25.D解析依據(jù)安培定則可知,兩導(dǎo)線連線的垂直平分線上半段的磁場方向水平向左,而下半段的磁場方向水平向右,依據(jù)左手定則可知,滑塊受到的洛倫茲力方向垂直于紙面對外或向里,滑塊所受的支持力減小或增大,則滑塊所受的摩擦力也隨之減小或增大,依據(jù)牛頓其次定律可知,滑塊的加速度也會減小或增大,滑塊所受的滑動摩擦力與速度反向,則加速度也與速度反向,滑塊確定做減速直線運動。故選D。6.B解析滑塊自a點由靜止沿斜面滑下,在a點不受洛倫茲力作用,故A錯誤;滑塊自a點運動到b點的過程中,洛倫茲力不做功,支持力不做功,滑塊機械能守恒,mgh=12mv2,得v=2gh,故滑塊在b點受到的洛倫茲力7.D解析依據(jù)qvB=mv2R,可得v=qBRm,可知氘核離開回旋加速器時的最大速率與加速電壓U無關(guān),故A錯誤;氘核被加速到最大速度時的軌道半徑為R,則v=2πRT=2πRf,故氘核被加速后的最大速度不行能超過2πRf,故B錯誤;氘核第n次和第n-1次經(jīng)過兩金屬盒間狹縫,分別有nqU=12mvn2,(n-1)qU=12mvn-12,解得vn=2nqUm,vn-1=2(n-1)qUm,又qvB=mv2r,則r=mvqB,則氘核第8.B解析電子所受靜電力水平向左,電子從N到P的過程中靜電力做負功,選項A錯誤。勻強電場方向水平向右,N點的電勢高于P點的電勢,選項B正確。由于洛倫茲力始終與速度方向垂直,故電子從M到N,洛倫茲力不做功,選項C錯誤。由于M點和P點在同一等勢面上,故從M到P靜電力做功為0,而洛倫茲力不做功,M點速度為0,依據(jù)動能定理可知電子在P點速度也為0,則電子在M點和P點都只受靜電力作用,在勻強電場中電子在這兩點靜電力相等,即合力相等,選項D錯誤。9.B解析只有磁場時,粒子從N點射出,粒子圓周運動軌跡如右圖所示,設(shè)電容器極板長為L,間距為2d,由幾何關(guān)系有,L2+(r-d)2=r2,得半徑r=L2+d22d,由洛倫茲力供應(yīng)向心力,得qv0B=mv02r=2dmv02L2+d2,只有電場時,粒子從Q點射出,粒子做類平拋運動,有L=v0t10.B解析粒子在磁場中r=mvqB=a,由幾何關(guān)系知,打到x軸上距離原點最遠的粒子到O點的距離xmax=2a+2acos30°=(2+3)a,垂直x軸向下射出的粒子到達x軸時軌跡與x軸相切,切點到達O點的距離最近xmin=a,即x軸上a~(2+3)a范圍內(nèi)有粒子射出;垂直x軸向下射出的粒子軌跡與y軸相切,剛能到達y軸,其他的粒子都不能到達y11.C解析帶正電的粒子沿軸線射入,然后垂直打到管壁上,可知粒子運動的圓弧半徑r=a,故A正確;依據(jù)qvB=mv2r,可得粒子的質(zhì)量m=Bqav,故B正確;管道內(nèi)的等效電流I=NqSv,單位體積內(nèi)電荷數(shù)為nπa2v,則I=nπva2qπa2v=nq,故C錯誤;由動量定理可得,FΔt=2nm12.C解析由題意知,qvB=mv2r,解得v=qBrm,若粒子能垂直于BC射入正方形區(qū)域內(nèi),則粒子可能的運動軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可得,(2n+1)r=a2(n=0,1,2,…),解得v=qBa(4n+2)m(n=0,1,2,…),當n=0時,速度最大為vmax=8m/s,當n=1時,v113.D解析加速罩靜電平衡E=0,由題意得,φ=500kV,故A、B正確,不符合題意;加速罩通過電阻和質(zhì)子束放電,通過電阻放出的電流IR=φ-0R=5×10520×500×106μA=50μA,須要供應(yīng)加速罩的總電流I=IR+Ip=75μA,這個電流被噴到橡膠帶,而I=σDv,則σ=IvD=37.5μC/m214.BD解析小球的質(zhì)量m=10g=0.01kg。小球在玻璃管中剛起先所受洛倫茲力方向豎直向上,F>mg,小球獲得豎直向上的加速度,向上加速運動,洛倫茲力對小球做正功,故A錯誤;由于玻璃管在磁場中水平方向上勻速運動,小球在水平方向上與玻璃管保持相對靜止,故小球也在水平方向上勻速運動,洛倫茲力在豎直方向上的分力始終等于qvB,保持不變,小球在豎直方向上受到的合力F合=qvB-mg,恒定不變,所以小球在豎直方向上做勻加速直線運動,則小球在離開管前做勻變速曲線運動,故B正確;小球的實際運動速度可分解為水平方向上的速度v和豎直方向上的速度vy,與兩個分速度對應(yīng)的洛倫茲力的分力分別是水平方向上的F'和豎直方向上的F,其中豎直方向上F=qvB不變,在豎直方向上,由牛頓其次定律得,qvB-mg=ma,解得a=10m/s2,由勻變速運動的位移公式得,h=12at2,解得t=1s,故C錯誤;小球飛出管口時,豎直速度vy=at=10×1m/s=10m/s,飛出管口的合速度v合=vy2+v2,動能增量ΔEk=12mv合2-12mv2,代入數(shù)據(jù)解得ΔEk=0.5J,重力勢能的增量ΔEp=mgh=015.AC解析圓環(huán)向下運動時豎直方向上受到重力、向上的靜電力和向上的摩擦力。設(shè)圓環(huán)向下運動的加速度大小為a1,則a1=qE+μqvB-mgm=g+μqvBm,方向豎直向上,因此圓環(huán)速度會減小,并導(dǎo)致其所受洛倫茲力減小,則摩擦力會減小,因此圓環(huán)做加速度減小的減速運動,故A正確;當圓環(huán)向上運動時,圓環(huán)的加速度大小a2=qE-μqvB-mgm=g-μqvBm,隨著圓環(huán)速度的增大,圓環(huán)起先做加速度減小的加速運動,之后做勻速直線運動,圓環(huán)向下運動時的加速度大于向上運動時的加速度,而向下運動時圓環(huán)受到的摩擦力越大,則加速度越大,因此圓環(huán)剛起先運動時,加速度最大,有mam=qE-mg+μqv0B,可得am=g+μqv0Bm,故B錯誤;圓環(huán)先后兩次經(jīng)過動身點的過程中,重力勢能變更量為零,可知圓環(huán)機械能的損失即為動能的損失,依據(jù)動能定理,有ΔEk16.16-Ⅰ答案(1)2.000見解析(2)①減小厚度d;②選用單位體積中自由電子的個數(shù)更多的材料制作霍爾元件解析(1)d=2.0mm+0×0.01mm=2.000mm。將表格中的數(shù)據(jù)在圖中描點連線,其圖像如圖所示。(2)霍爾元件中電子受到的洛倫茲力等于靜電力,有evB=eE,電流微觀表達式IH=neSv,設(shè)霍爾元件的寬度為l,霍爾元件的電壓UH=El,霍爾元件的截面面積S=ld,解得UH=BIHned。由UH=B16-Ⅱ答案(1)黑(2)145(3)1.8(4)540解析(1)由左手定則知,N端聚集正電荷,電勢較高;M端聚集負電荷,電勢較低,故M端接黑表筆。(2)由題圖可知,250mV擋,每小格為5mV,故讀數(shù)為145mV。(3)依據(jù)qUMNb=qvB,UMN=Bbv,解得v≈1(4)依據(jù)I=UR+r,R=ρLS=ρbac17.答案(1)BIl(2)mg-BIlcosθ(3)不同意該同學的說法,理由見解析解析(1)金屬桿ab受力示意圖如圖所示,磁場對金屬桿ab的安培力大小為F=BIl。(2)豎直方向上依據(jù)受力平衡可得FN+Fcosθ=mg解得FN=mg-BIlcosθ。(3)不同意該同學的說法,金屬桿ab所受摩擦力Ff為靜摩擦力,其大小與支持力無關(guān),由于金屬桿ab處于靜止狀態(tài),其所受靜摩擦力大小等于安培力在水平方向上的