高二物理选修3-1-磁场-复习课学案

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高二物理选修3-1 磁场复习课学案
教学目标:
1.知识目标
通过例题的讲解,使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解,并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。

2.能力目标
在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上,能够分析和解决一些实际问题。

3.物理方法教育目标
通过复习,培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力,学习一定的研究问题的科学方法。

复习重点:
物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用
教学方法:
复习提问,讲练结合,学案导学
教具
投影片,学案
教学过程
一、知识整合
1.磁极之间的相互作用是通过_______发生的。

磁极在空间产生________ ,_______ 对放入其中的磁极有的作用.
2.通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家发现的.如图,当导
线中通有图示的电流时,小磁针N极将向转动。

奥斯特实验说明_______________________________________。

_________和________有密切的联系.
3
.磁场不仅对永磁体有力的作用,对通电导线也有力的作用。

实验表明,当电流方向相

同时,;当电流方向相反时,。

它们的相互作用也是通过来传递的.
4.法国学者安培注意到_____ 的磁场与的磁场很相似,由此受到启发,提出了著名的分子电流假说.安培认为,在_______________________________存在着一种——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为,它的两侧是。

5.我们约定,在磁场中的_________,______________的受力方向,为________的磁场方向。

磁感线是在磁场中画出的一些________________这些______________________________都和_____________方向一致.
磁感线与电场线的联系与区别:
6.直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判定:用握住导线,让______________________________,____________________________就是磁感线的环绕方向。

研究环形电流的磁场时,仍可以用安培定则来判定:让和一致, 就是圆环的轴线上磁感线的方向。

螺线管的电流方向跟它内部磁感线方向之间的关系,也可以用安培定则来判定:用_________让__跟
_________的方向一致,__________________________就是螺线管内部磁感线的方向。

6.磁场的强弱和方向用 来描述,它是矢量,它的方向规定为 ,它的定义式为 ,但某点的磁感应强度是由磁场本身决定,与检验电流无关。

7.安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质。

其内容是 ,磁现象的电本质是 。

8.磁场对电流的作用力(安培力)大小为F= (注意:L 为有效长度,θ为电流与磁场方向的夹角.F 的方向可用 定则来判定.当电流与磁场方向平行时,安培力等于 .
9.安培力的方向跟B 、I 方向间的关系可以用 _________定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四指_______,并且跟手掌在同一个_______内,让磁感线穿过掌心,并使伸开的四指指向______方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

安培定则的几种使用如下图(几种典型磁场的磁感线)。

10.磁通量
⑴ 表达式=φ ,适用于B 与S 垂直的情况。

⑵ 在匀强磁场中,若B 与S 不垂直,B 与S 夹角为α,则应把S 投影到与B 垂直的面⊥S 上,S 与⊥S 上穿过的磁感线条数相等,=φ
11.磁电式电流表
磁电式电流表主要由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度
盘等六部分组成。

如图所示。

磁电式电流表的工作原理:
磁场对电流的作用力和电流成 ,因而线圈中的电流越大,安培
力越大,线圈和指针偏转的角度就越大,因此,根据指针偏转角度的大小,可以知道被测电流的强弱。

当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变,所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。

电流表中磁场分布的特点:
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。

如图。

所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位
置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。

该磁场并非匀强磁场,
但在以铁芯为中心的圆圈上,各点的磁感应强度B 的大小是相等的。

这样的磁场,可使线圈转动时,它的两个边所经过的位置磁场强弱
都相同,从而使表盘的刻度均匀。

磁电式仪表的优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)。

如果通过的电流超过允许值,很容易把它烧坏。

12.磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力)大小为f=qvB (注意:电荷的速度方向与磁场方向应( ).f 的方向可用 定则来判定.当电荷的速度方向与磁场方向平行时,洛伦兹力等于 .
13.当带电粒子垂直进入匀强磁场,只受洛伦兹力作用时,粒子将做 运动,运动半径为 ,运动周期为
二、实例探究
(一)对磁感应强度的理解
磁感应强度IL
F B ,注意电流垂直于磁场方向放置。

某点的磁感应强度是由磁场本身决定的,与检验电流无关。

磁感应强度的方向与电流所受力的方向垂直。

【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A .通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B .通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C .放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
D .磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
解析:因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关。

所以A 选项错,D 选项正确。

因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B 选项错,对C 选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场
力最大,与磁场平行时受磁场力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错。

答案:D
变式1.下列说法中错误..
的是(ABCD ) A .磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I 、长为L 的一小段导线放在该处时所受磁场力F 与I 、L 的乘积的比值
B .一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场
C .一小段通电导线放在磁场中A 处时受磁场力比放在B 处大,则A 处磁感应强度比B 处的磁感应强度大
D .因为B =F /IL ,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL 乘积成反比
当导线的长度和电流都减小一半,磁感应强度的大小不变,仍为0.1T 。

2.一根导线长0.2m ,通过3A 的电流,垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N ,则该处的磁感应强度B 的大小是_____T ;如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度的大小是_____T 。

答案:0.1T ;0.1T 解析:由磁感应强度的定义式IL
F B = 得3
2.01062
⨯⨯=-B T=0.1T 当导线的长度和电流都减小一半,磁感应强度的大小不变,仍为0.1T 。

(二)对安培分子电流假说的理解
安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质。

【例2】关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是 (B )
A .磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B .不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C .永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D .根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此,任何磁体都不会失去磁性 解析:磁与电是紧密联系的,但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件,运动的电荷产生磁场,但一个静止的点电荷的周围就没有磁场,分子电流假说揭示了磁现象的电本质,磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的,磁体内部只有当分子电流取向大体一致时,就显示出磁性,当分子电流取向不一致时,就没有磁性,所以本题的正确答案为B 。

答案:B
(三)安培力和洛仑兹力的理解及左手定则的应用
【例3】有关洛仑兹力和安培力的描述,正确的是(B)
A.通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
答案:B
解析:通电直导线与磁场平行,不受安培力,选项A错误,安培力方向与磁场垂直,选项D错误。

洛仑兹力对带电粒子不做功,选项C错误,安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏
观表现,选项B正确。

【例4】来自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将(C)A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转
C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转
(三)通电导线的运动情况的定性分析
【例5】如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平
放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将
是(C)
A.静止不动
B.向纸外平动
C.N极向纸外,S极向纸内转动
D.N极向纸内,S极向纸外转动
解析:要判断磁体的转动情况,就要知道通电导线对蹄形磁铁的作用力,而要判断磁体的
作用力较为困难,我们可以假设磁铁不动,来考虑导线的受力的情况,然后
根据牛顿第三定律判断磁铁的受力情况。

首先画出导线所在位置的磁感线分布情况如图所示,导线左边与右边的
磁场方向不同,故把导线分为左右两部分.由左手定则可知左边的导线受到
向内的作用力,右边的导线受到向左的作用力,所以导线左边向内转动,右
边向外转动,现在导线固定,蹄形磁铁可以自由转动,磁铁的转动方向与导
线的转动方向相反,所以蹄形磁铁的N极向外转动,S极向内转动,本题选
C。

变式3.如图在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈,当线圈中通有逆
时针方向的电流时,线圈将向哪个方向偏转?
S N 解析:用“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”最简单:条形
磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的,与线圈中的电流方向相反,互相排斥,而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。

(本题如果用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”将出现判断错误,因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。


(四)安培力作用下导体棒的平衡问题
通电导线在重力、安培力等多个力的作用下,处于平衡状态。

解决此类问题的思路是,以导体棒为研究对象,按照力学中受力分析的方法,逐一分析导体棒所受的各个作用力,然后由平衡条件求解。

受力分析时分析安培力的方向是一个难点。

有时要将立体图转化为平面图。

【例6】如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L 。

匀强磁
场磁感应强度为B 。

金属杆长也为L ,质量为m ,水平放在导轨上。

当回路总电流为I 1时,金属杆正好能静止。

求:
(1)B 至少多大?这时B 的方向如何?
(2)若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上,应把回
路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止?
解:画出金属杆的截面图。

由三角形定则得,只有当安培力方向沿
导轨平面向上时安培力才最小,B 也最小。

根据左手定则,这时B 应垂
直于导轨平面向上,大小满足:BI 1L =mg sin α, B =mg sin α/I 1L 。

当B 的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿
导轨方向合力为零,得BI 2L cos α=mg sin α,I 2=I 1/cos α。

点评:在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系。

变式4.如图所示,MN 、PQ 为平行光滑导轨,
其电阻忽略不计,与地面成30°角固定.N 、Q 间
接一电阻R ′=1.0Ω,M 、P 端与电池组和开关组成
回路,电动势E =6V ,内阻r=1.0Ω,导轨区域加有
与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量
m=40g ,电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上,并保
持导线ab 水平.已知导轨间距L =0.1m ,当开关S
接通后导线ab 恰静止不动.试计算磁感应强度大小。

解析:导线ab 两端电压65.015.0⨯+=+=E r R R U 并并
V=2V 导线ab 中的电流2==R
U I A 导线ab 受力如图所示,由平衡条件得︒=30sin mg BIL
α B α α
解得IL
mg B ︒=30sin =1T 变式5.如图所示,在倾角为α的光滑斜面轨道上,放置一根质量为m ,长为L ,通有电流I 最小值为 ;方向为 。

答案:IL mg sin α;垂直斜面向上。

衡,当所加磁场的方向垂直斜面向上时,
磁感应强度B 值最小,即αsin min mg IL B = 解得:αsin min IL
mg B =
(五)带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 【例7】如图所示,在直角区域aOb 内,有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子(质量和电荷量分别相等,电性相反)从O 点沿纸面以相同速度射入磁场中,速度方向与边界Ob 成30°角,求正、负电子在磁场中运动的时间之比.
解析:由左手定则知,正电子向a 轴方向偏转,圆心角为120°,
负电子向b 轴方向偏转,圆心角为60°,t a =T /3,t b =T /6,
所以 t a ∶t b =2∶1
变式5.如图直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场。

正、负
电子同时从同一点O 以与MN 成30°角的同样速度v 射入磁场(电子质量为m ,电荷为e ),它们从磁场中射出时相距多远?射出的时间差是多少?
解:正负电子的半径和周期是相同的。

只是偏转方向相反。

先确定圆心,画出半径,由对称性知:射入、射出点和圆心恰
好组成正三角形。

所以两个射出点相距2r ,由图还看出经历时间相差2T /3。

答案为射出点相距Be mv s 2=,时间差为Bq m t 34π=∆。

关键是找圆心、找半径和用对称。

变式6.一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P (a ,0)点
以速度v ,沿与x 正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并
恰好垂直于y 轴射出第一象限。

求匀强磁场的磁感应强度B 和射出点的坐
标。

解析:由射入、射出点的半径可找到圆心O /
,并得出半径为aq mv B Bq mv a r 23,32===得;射出点坐标为(0,a 3)。

M
N
(六)带电粒子在复合场中运动的应用
1、速度选择器:如图所示,由于电子等基本粒子所受重力可忽
略不计,运动方向相同而速率不同的正离子组成的离子束射入相互正
交的匀强电场和匀强磁场所组成的场区,已知电场强度大小为E 、方
向向下,磁场的磁感强度为B ,方向垂直于纸面向里,若粒子的运动
轨迹不发生偏转(重力不计),必须满足平衡条件: ,
故v= ,这样就把满足v=E/B 的粒子从速度选择器中选择了出来。

带电粒子不发生偏转的条件跟粒子的质量、所带电荷量、电荷的性质均 关,只跟粒子的 有关,且对速度的方向进行选择。

若粒子从图中右侧入射则不能穿
出场区。

2、质谱仪:如图所示,质谱仪是一种测定带电粒子质
量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。

离子
源S 产生质量为m 、电量为q 的正离子,离子产生出来时速
度很小,可以看作速度为零。

产生的离子经过电压U 加速,
进入磁感强度为B 的匀强磁场,沿着半圆周运动,到达记录
它的照相底片上的P 点。

测得P 点到入口处S 1的距离为x .。

则离子的质量m= 。

解析:离子的质量m 是不能直接测量的,但通过离子在磁场中的偏转而转化为距离进行测量。

当离子在电场中加速时应用动能定理可得:
qU =02
12 mv 当离子在磁场中偏转时应用牛顿定律可得: Bqv =x
mv 2
2 由上述二式求得 m =22
8x U
qB . 3、回旋加速器:回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属扁盒,如图所示,两盒分别和一高频交流电源两极+ - v P x S 1 U
相接,以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场,高频交流电源的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期相同,使粒子每穿过窄缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,磁场的磁感应强度为B ,离子源置于D 形盒的中心附近,若离子源射出粒子的电量为q ,质量为m ,最大回转半径为R ,其运动轨道如图所示,试求: ①两盒所加交流电的频率为 。

②粒子离开回旋加速器时的动能为多大 。

③设两D 形盒间电场的电势差为U ,盒间窄缝的距离为d ,其电场均匀,粒子在电场中运动所用的时间t 电为多少 。

粒子在磁场中运动所用的时间t 磁为 。

解析:(1)qB
m T π2= m qB T f π21==---------------1分 (2)离子最大回转半径为R , Bqv =mv 2/R -----------------------1分
则离子最大动能 E k =mv 2/2=q 2B 2R 2/2m------ ------1分
(3)一个周期加速增加的能量为 2qU ----------------------------------1分
能量提高到E k 所用的周数为 n=Ek/(2qU) = qB 2R 2/4mU--- --2分
粒子在磁场中运动的时间为 t 磁=nT=B πR/(2U)--------------1分
粒子在电场中加速的时间为t 电 2212电t md
Uq nd ⋅⋅= ---------2分 U BdR t /=电-------------1分
下列方法也对,得3分:221)12(电t md
Uq d n ⋅⋅=+ ;U BdR t /=电 变式5.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D 形合D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是
A .离子由加速器的中心附近进入加速器
B .离子由加速器的边缘进入加速器
C .离子从磁场中获得能量
D .离子从电场中获得能量
答案:AD
解析:离子由加速器的中心附近进入加速器,从电场中获取能量,最后从加速器边缘离开加速器,选项A 、D 正确。

变式6.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两 极相
E
H
连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图
所示。

设D 形盒半径为R 。

若用回旋加速器加速质子时, 匀强磁场的磁感应强度为B ,高频交流电频率为f 。

则下列 说法正确的是 (AB ) A .质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B .质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C .只要R 足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D .不改变B 和f ,该回旋加速器也能用于加速α粒子
4、霍尔效应:在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E 、F 、M 、N ,它就成了一个霍尔元件(如图),在E 、F 间通入恒定的电流I ,同时外加与薄片垂直的磁场B ,在M 、N 间出现了电压U H ,称为霍尔电压。

(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M 、N 两端中哪端电势较高?
(2)试证明:
d IB
K
U H = ,K 为与材料 ①3分
(2)设前后两个表面相距为L ,电子所受的电场力等于洛仑兹力
B e L
U e
H
υ= ②2分 设材料单位体积内电子的个数为n ,材料截面积为s υnes I = ③2分 s=dL ④ 1分 由②③④得:
ned BI
U H =
⑤2分 令ne k 1=,则 d BI k U H = ⑥2分
(3) 增大电流I、减小厚度d 和减小截流子的密度 4分
【例8】如图所示,虚线上方有场强为E 的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab 是一根长为L 的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b 端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a 端由静止释放后,小球先做加速运动,后做匀速运动到达b 端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3,
小球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是L /3,求带电小球从a 到b 运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.
解析:小球在沿杆向下运动时,受力情况如图所示: 在水平方向:N =qvB ,所以摩擦力f =μN =μqvB 当小球做匀速运动时:qE =f =μqv b B
小球在磁场中做匀速圆周运动时,R
v m B qv b
b 2=
又3L R =
,所以m
qBL v b 3= 小球从a 运动到b 的过程中,由动能定理得:2
2
1b f mv W W =
-电 而m
L B q BL qv qEL W b 102
22===μ电
所以m L q B mv W W b f 452212222==-电,则9
4
=电W W f
【例9】如图,倾角θ为30°的绝缘正方形斜面abcd ,边长为2m ,有一质量为m =0.01kg ,
带电量q
=4
10-C 的小滑块,与斜面间的动摩擦因数μ=6
6,整个装置处在垂直于斜面
向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为0.4T ,滑块在a 点具有沿ac 方向、大小v =30m/s 的初速度,g 取10m/s 2。

要使滑块由a 点沿直线运动到达c 点,应在绝缘斜面内加一个怎样的匀强电场?
解析:⑴要使滑块沿直线到达c 点,滑块必须作匀速直线运动,滑块在斜面所在平面内受力如图。

滑块重力沿斜面向下的分力为 G x =mg sin θ=0.05N
G x 在速度方向的分力为 G x1=mg sin θcos450=40
2N 滑块受到的滑动摩擦力为 f =μmg cos θ=
40
2
N= G x1 由于滑块受力平衡,设所加电场的场强为E ,则;电场力 F 电=F 洛+ G x sin 450
即qE =qvB + G x sin 450 解得: E =262 N/C 方向:与ab 方向成450沿斜面斜向上方。

【例10】如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC 且垂直于磁场方向。

一个质量为m ,电荷量为-q 的带电粒子从P 孔以初速度v 0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60°,粒子恰好从C 孔垂直于OC 射入匀强电场,最后打在Q 点,已知OQ =2OC ,
b
不计粒子的重力,求:
(1)粒子从P 运动到Q 所用的时间t ; (2)电场强度E 的大小; (3)粒子到达Q 点的动能E kQ 。

解析:(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹为三分之一圆弧
由qB
mv r r v m Bqv 02
00==得
又T =
Bq m v r ππ220=
得带电粒子在磁场中运动的时间qB
m
T t B 323π== 带电粒子在电场中做类平抛运动,OQ =2OC =2L =v 0t E ,
t E 是带电粒子在电场中运动的时间qB
m
v qB mv v L t E 3232200
=

==
粒子由P 运动到Q 的时间t=t B +t E =qB
m
)323(π+
(2)粒子在电场中沿电场方向做匀加速直线运动:OC =L =
2
21E t m qE ,解得:E =3
0Bv (3)根据动能定理,粒子到达Q 点时的动能E KQ 满足:qEL =E KQ 202
1
mv - ,E KQ =20mv 【例11】如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,水平放 置一足够长的绝缘直棒,棒上套着一个带正电荷的小球,电场强度为E,方向水平向右,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,小球质量m 带电荷量为q 小球沿水平棒滑动时动摩擦因数为μ小球开始向右滑动后,问:
(1)当小球的速度达到何值时它的加速度最大?加速度的最大值是多少? (2)小球速度的最大值是多大?
解析:(1)依题意可知小环带正电, 小环运动时所受洛仑兹力
, 水平向左, 滑动摩擦力。

竖直向上, 当小
环做匀速运动时受力关系有: E 1q = , 当环脱离杆进入虚线下方
仍做匀速直线运动, 应有
, 3.01//21==μE E 得。

(2)小环在杆上运动时, 为变力, 所以求
做的功只能用动能定理解。

当环进入虚线
下方撤去E 2, 环只受
做匀速圆周运动, 则有3//32
2b b b b BqLv mv L mv Bqv ==,即。

由第
第15
(1)问中可得μ/Eq Bqv b =。

小环从a 到b 的过程中, 根据动能定理, 有
2/2
1b f mv W ql E =-滑,
18
/8)6/11(6/6/2/11112
1E b b f W ql E Lq E qL E BqLv qL E mv qL E W =-=-=-=-=μμ滑所以
∶。

河口一中2008-2009学年度第一学期高二期末统考
物理模拟试题——磁 场
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个
选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述,下列叙述正确的是 ( )
A .磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,在磁场中是客观存在的
B .磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C .磁感线总是从磁体的N 极指向S 极
D .不论通电导体在磁场中如何放置,都能够检测磁场的存在
2.根据安培的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目
前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此可断定地球应该( ) A .带负电
B.带正电
C .不带电
D.无法确定 3.安培的分子环形电流假说不可以用来解释
( )
A .磁体在高温时失去磁性;
B .磁铁经过敲击后磁性会减弱;
C .铁磁类物质放入磁场后具有磁性;
D .通电导线周围存在磁场。

4.磁感应强度IL
F
B =
,与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法 ( )。

相关文档
最新文档