教師用書第二章《恒定電流》和《磁場》補(bǔ)充習(xí)題及答案2

1、恒定電流 補(bǔ)充習(xí)題四、補(bǔ)充習(xí)題A組1電視機(jī)顯像管中的電子槍射出的高速電子流也是電荷的定向移動(dòng)，可以看做電流，若該電流的大小為9.6×10-3A，則每秒鐘打到熒光屏上多少個(gè)電子?2電阻溫度計(jì)是根據(jù)金屬導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化的原理制成的，已知在某金屬絲兩端加上3 V電壓，測得金屬絲中的電流在1020 mA之間變化，則金屬絲的電阻變化范圍是多少?圖2-293某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖229所示重物的質(zhì)量m=50 kg，電源電壓U=110V。不計(jì)各處的摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.90 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5 A，由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R= 。(g=10m

2、/ s2)4一個(gè)內(nèi)阻是1 k的電壓表，量程是3 V，當(dāng)它串聯(lián)一個(gè)5k的分壓電阻后組成新的電壓表再去測電壓，讀得原表盤上的示數(shù)是2 V，則被測電壓的實(shí)際值是多少？該電壓表的量程是多少？5家庭電路中的電能表是用來測量家庭中使用電能的數(shù)值的。它使用的單位叫kW·h(俗稱“度”)。(1) l kW·h等于多少焦耳？ (2) 你能用電能表來估測家庭電路里的電流嗎?6某同學(xué)想用實(shí)驗(yàn)測定某鋁箔的厚度，可以利用的器材有：米尺、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵和若干導(dǎo)線。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測定鋁箔膜層厚度的實(shí)驗(yàn)方案。(1) 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量有哪些?(2) 用符號(hào)畫出測量電路圖。(3) 寫出

3、計(jì)算膜層厚度的公式。7用多用電表測電阻。(a) 如果表的指針偏轉(zhuǎn)過大，為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較 (填“大”或“小”)的擋位上。(b) 每次換擋后，需重新_，再進(jìn)行測量。8在圖2-30所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)怎樣變化?9手電簡里的兩節(jié)干電池，用了很久后，小燈泡只能發(fā)出微弱的光了。把這兩節(jié)干電池取出來，用電壓表測量，每一節(jié)兩端的電壓都很接近1.5V，把它裝入電子鐘里，電子鐘能正常工作。試用閉合電路的歐姆定律來解釋這個(gè)現(xiàn)象。10兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按圖2-31所示的電路進(jìn)行測量。他們將滑動(dòng)變阻器的滑片P分別置于a、b、c、d、e

4、間距相同的位置（a、e為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)），把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表1、表2中，對比兩組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢不同，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生了斷路。表1（第一實(shí)驗(yàn)組）P的位置abcde電流表示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表2（第二實(shí)驗(yàn)組）P的位置abcdxe電流表示數(shù)（A）0.840.420.280.210.84（1）滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第 實(shí)驗(yàn)組，斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器的 段。（2）表2中對應(yīng)滑片P在X（d、e 之間某一點(diǎn)）處的電流表示數(shù)的可能值為（ ）A0.16A B0.26A C0.36A D0.46AB組圖2-321如圖2-32所

5、示，電源電動(dòng)勢E=12V，內(nèi)阻r=3，R0=1，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0=1。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1=2時(shí)，圖甲電路輸出功率最大。調(diào)節(jié)R2使圖乙電路輸出功率最大，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作（額定功率為6W），則此時(shí)R2的阻值和電動(dòng)機(jī)的焦耳熱功率P為（ ）A R2=2 B R2=1.5 C P=6W D P=4W2如圖2-33所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的活動(dòng)觸點(diǎn)P向上滑動(dòng)時(shí)，則（ ）AA燈和B燈均變亮 BA燈和B燈均變暗CA燈變亮，B燈變暗 DA燈變暗，B燈變亮3如圖2-34所示電路，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)片從一端滑到另一端的過程中兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2-35中的AC、BC兩直線所示，不考慮電表對電路

6、的影響。求： 圖2-34圖2-35（1）定值電阻R0和變阻器的總電阻；（2）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。4為了測定某迭層電池的電動(dòng)勢（約2022V）和內(nèi)電阻（小于2），需要把一個(gè)量程為10V的直流電壓表接一個(gè)固定電阻（用電阻箱代替），改裝量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過程：圖2-36（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖2-36甲所示，請完成第五步的填空。第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調(diào)到0第三步：閉合開關(guān)第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適應(yīng)位置，使電壓表讀數(shù)為9V第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為 V第六步：不再改變電阻

7、箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為30V的電壓表（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：A迭層電池（電動(dòng)勢約2022V，內(nèi)電阻小于2）B電壓表（量程為10V，內(nèi)阻約10K）C電阻箱（阻值范圍0999 9，額定功率小于10W）D電阻箱（阻值范圍0999 99，額定功率小于10W）E滑動(dòng)變阻器（阻值為020，額定電流2A）F滑動(dòng)變阻器（阻值為02K，額定電流0.2A）電阻箱應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （用大寫字母表示）。（3）用擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），方法采用伏安法，測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖2-36乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖象如圖2-

8、36丙所示?？芍姵氐碾妱?dòng)勢為 V，內(nèi)電阻為 。5小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）。I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00圖2-37（1）在圖2-37甲框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖?？捎玫钠鞑挠校弘妷罕?、電流表、滑動(dòng)變阻器（變化范圍010）、電源、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（2）在圖2-37乙中畫出小燈泡的UI曲線。（3）如果有一電池的電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻為2.0，將本題中的小燈泡接在該電

9、池的兩端，則小燈泡的實(shí)際功率是多少？（若需作圖可直接畫在第（2）小題的方格圖中）6小彭同學(xué)根據(jù)電容的定義式C=測量某一電容器的電容。他利用電流傳感器測量電容器上充電的電荷量，實(shí)驗(yàn)原理如圖2-38甲所示，其中電源電動(dòng)勢E=15V，內(nèi)阻r=2.0，R=200，開始時(shí)電容器C不帶電。電流傳感器與計(jì)算機(jī)相連，其作用可以觀察和描繪電容器充電時(shí)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線。接通開關(guān)S，電源對電容器充電電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2-38乙所示，則該電容器充電完成時(shí)兩端的電壓為 V，用 的方法可以知道電容器充電完成時(shí)所帶的電荷量。該電容器的電容C= 。圖2-387在圖2-39的電路中，各元件值為R1=R2=10，R

10、3=R4=20，C=300F，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻不計(jì)。單刀雙擲開關(guān)S開始時(shí)接觸點(diǎn)2，求：（1）當(dāng)開關(guān)S從觸點(diǎn)2改接觸點(diǎn)1，且電路穩(wěn)定后，電容C的所帶的電荷量；（2）若再將開關(guān)S從觸點(diǎn)1改接觸點(diǎn)2后，直至電流為0止，通過電阻R1的電荷量。圖2-39圖2-408如圖2-40所示，A1和A是兩只電阻不同的電流表，V1和V2是兩只相同的電壓表。電流表A1的示數(shù)是1.4mA，電壓表V1和V2的示數(shù)分別是0.6V和0.8V，試求：（1）電流表A2的內(nèi)阻；（2）電流表A2示數(shù)。9如圖2-41所示，用開關(guān)S1、S2來改變輸入端A、B的電勢高低，控制電動(dòng)機(jī)M工作。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)S1、S2同時(shí)接通時(shí)，電動(dòng)

11、機(jī)才能工作。則輸入端A、B與輸出之間是 門邏輯電路。完成真值表。參考答案：A組1 6×10162R1= =300， R2=，金屬絲的電阻變化范圍是300150。3 4 提示：根據(jù)電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率P熱=I2R來求線圈電阻R。線圈的發(fā)熱功率是電動(dòng)機(jī)消耗的電功率與對重物做功功率的差P熱=PP機(jī)。對重物做功功率P機(jī)=F v，由于物體以恒定速度被提升，F(xiàn)=mg。本題的答案是4。4 12V 提示：該電表加3V電壓時(shí)指針滿偏，滿偏電流Ig=，串聯(lián)5K的分壓電阻后的量程為V當(dāng)電表指針指在2V處時(shí)，被測電壓是12V。5（1）3.6×106J 提示：IKW.h的含義是功率為1KW的用電器在

12、1h內(nèi)所消耗的電能，也就是1h中所做的電功W1=Pt=1×103×3.6×103J=3.6×106J 。(2) 提示：家庭電路電壓為220V，電能表可以測量電功W，所以電路里的電流I=，但是電能表的單位是KW.h，做1 KW.h的電功一般需要很長時(shí)間。我們可以利用電能表銘牌上的技術(shù)數(shù)據(jù)nr/(KW.h)，即電路中消耗1 KW.h的電能，電能表鋁盤轉(zhuǎn)過n圈。這樣我們可以用秒表或手表測量時(shí)間t秒內(nèi)電能表鋁盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)N，則時(shí)間t秒內(nèi)電路中的電功W=W1。 所以，電路中的電流I= 。6（1）提示：鋁箔的電阻由它的長度、橫截面積和電阻率決定。鋁箔的橫截面積為鋁箔

13、的寬度和厚度的乘積。所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測量：鋁箔兩端的電壓U和電流I（計(jì)算電阻R）、鋁箔的寬度r和長度L。（2）測量電阻的電路圖如圖2-42所示。（3）計(jì)算鋁箔厚度的公式為：d=。7小，調(diào)零8電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小。提示：當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)，電阻R3變大，外電路總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路總電流I減小，所以路端電壓U增大，即電壓表示數(shù)增大。電流表的示數(shù)是滑動(dòng)變阻器中的電流，由于其電壓、電阻都變化，難以判斷其電流變化，可根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)加以判斷 U=U1+U2 I=I1=I2+I3由于總電流I減小，電阻R1上的電壓U1減小，而總電壓是增大的，所以電阻R2兩端的電壓U

14、2增大，R2中的電流I2增大，R3中的電流I3減小，即電流表示數(shù)減小。9提示：電池用久了，內(nèi)阻變大，內(nèi)電壓升高，路端電壓減小，小燈泡不能正常發(fā)光。由于電子鐘工作電流較小，內(nèi)電壓小，有足夠的路端電壓使電子鐘正常工作。10（1）第二組，de之間 提示：該電路中滑動(dòng)變阻器aP段和Pe段并聯(lián)后與電阻R串聯(lián)接到電源上，aP段和Pe段并聯(lián)后的電阻隨p的滑動(dòng)而變化，P在中點(diǎn)時(shí)，電阻最大，P在兩端點(diǎn)時(shí)，電阻最小為0。第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映了這一點(diǎn)。發(fā)生斷路的是第二實(shí)驗(yàn)組，且第二組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映P越向上，電流越小，說明電阻越大ad之間是導(dǎo)通的，斷路應(yīng)該發(fā)生在de之間。（2）D 提示：若x在斷點(diǎn)之下，則電流應(yīng)比在d點(diǎn)

15、時(shí)還?。?.168A<I<0.21A），若X在斷點(diǎn)之上，則電流比在b點(diǎn)時(shí)還大（I>0.42A）。所以（2）中答案應(yīng)選D。B組1B、D；2C；3（1）R0=3，R=12；（2）E=8V，r=1。4（1）3 提示：要使電壓表量程擴(kuò)大3倍，則電阻箱的阻值應(yīng)為電壓表內(nèi)阻的2倍，電壓表讀數(shù)應(yīng)為電阻箱兩端電壓的一半，認(rèn)為總電壓保持9V不變，所以電壓表讀數(shù)為3V；（2）D，E；（3）21.3，1.85（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖2-43所示。（2）小燈泡的U-曲線如圖2-44所示。（3）0.28提示：在方格圖中作出電源的伏安特性曲線，為一條傾斜的直線，縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢，斜率為電源的內(nèi)阻，兩曲

16、線的交點(diǎn)就代表此電源給該燈泡供電的工作狀態(tài)。讀出小燈泡實(shí)際工作電壓為0.80V，實(shí)際電流為0.35A，則小燈泡的實(shí)際功率為P=UI=0.28W。圖2-44圖2-43615，數(shù)格子計(jì)算圖線與I軸、t軸包圍的面積，2.5×10-3F。7（1）1.2×10-3C，0.8×10-3C 提示：，Q=CUC=1.2×10-3C；（2）0.8×10-3C 提示：改接后，電容器通過兩條支路放電，由于兩支路并聯(lián)，電壓始終相同，故放電電流與支路電阻成反比。故通過電阻R1的電荷量為8，0.6mA 提示：設(shè)電流表A1的電阻為R1，A2的電阻為R2，電壓表的電阻為R。I

17、1=1.4mA時(shí)，U1=0.6V，U2=0.8V，則有 解得：R=1 000，R2=。 電流表A2的讀數(shù)I2=。9、與輸入A輸入A輸出100010111000五、補(bǔ)充習(xí)題圖3-16 A組1如圖3-14所示，有一束電子正在y軸上向y軸正方向移動(dòng)，則它在z軸上某點(diǎn)A處產(chǎn)生的磁場方向?yàn)椋?）A沿x軸的正方向B沿x軸的負(fù)方向C沿z軸的正方向D沿z軸的負(fù)方向2如圖3-15所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到，第二次將金屬框由繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量的變化分別為1和2，則（ ）A12B1 = 2C12D123如圖3-16所示的通電螺旋管的正上方有一金屬圓

18、環(huán)，討論以下兩種情況金屬環(huán)中磁通量怎樣變化？（1）僅電流I增大；（2）僅金屬環(huán)的半徑R增大。4放在通電螺線管里面的小磁針保持靜止時(shí)，位置是怎樣的？兩位同學(xué)的回答相反。甲說：“小磁針的位置如圖3-17甲，因?yàn)楣軆?nèi)的磁感線向右， 所以小磁針的N極指向右方?！币艺f：“小磁針的位置如圖3-17乙，因?yàn)橥娐菥€管的N極在右側(cè)，根據(jù)異名磁極相吸的原理可知，小磁針的S極指向右方?！蹦愕目捶ㄊ窃鯓拥?？他們誰的答案錯(cuò)了？錯(cuò)在哪里？圖3-175有兩條垂直交叉、但不接觸的異線通過大小相等的電流I，如圖318所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0的區(qū)域必定在第幾象限？6如圖319，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在

19、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與導(dǎo)軌平面為角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒對導(dǎo)軌的壓力。7如圖320所示，以MN為界的兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2B2，方向均為垂直紙面向里， 現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從O點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入B1中。（1）試畫出此粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡； （2）求經(jīng)過多長時(shí)間粒子重新回到O點(diǎn)？8如圖321所示，鋁圓環(huán)和磁鐵在同一平面內(nèi)，當(dāng)圓環(huán)通入電流瞬間，方向如圖所示，圓環(huán)將（ ）A左邊向里，右邊向外，轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向磁鐵靠近。B左邊向外，右邊向里，轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向磁鐵靠近。C左邊向里，右邊向外，轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)與磁鐵遠(yuǎn)離。D圓環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但向磁

20、鐵靠近9如圖3-22所示，在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一對正、負(fù)電子分別以完全相同的速度從原點(diǎn)射入磁場，速度方向與x軸成=30°角，求正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。10如圖3-23所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一重為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）ab棒對導(dǎo)軌的壓力。11湯姆孫提出的測定帶電粒子的比荷（）的實(shí)驗(yàn)原理如圖3-24所示。帶電粒子經(jīng)過電壓為U的加速電場加速后，垂直于磁場方向進(jìn)入寬為L的有界勻強(qiáng)磁場，帶電粒子穿過磁場時(shí)發(fā)生的偏轉(zhuǎn)

21、位移是d，若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求帶電粒子的比荷。12在同一水平面內(nèi)相距2m的兩導(dǎo)軌互相平行，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為3.6kg的銅棒垂直放在導(dǎo)軌上，當(dāng)棒中的電流為5A時(shí)，棒沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么當(dāng)棒中的電流為8A時(shí)，棒的加速度大小為多大？B組1有一段通電直導(dǎo)線，長為0.01m，電流為5A，把它放入磁場中某一位置，受到的磁場力為0.1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（ ）AB=1TBB=2TCB2TDB2T2如圖3-25所示，一個(gè)帶負(fù)電的橡膠圓盤處在豎直面內(nèi)，可以繞過其圓心的水平軸高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它不動(dòng)時(shí)，放在它左側(cè)軸線上的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)橡膠圓

22、盤從左向右看逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，小磁針的N極（ ）A不偏轉(zhuǎn)B向左偏轉(zhuǎn)C向右偏轉(zhuǎn)D向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)3如圖3-26所示，兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個(gè)光滑的絕緣圓柱體上自由移動(dòng)，設(shè)大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩個(gè)鋁環(huán)中，則兩個(gè)鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）A都繞圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)B彼此相向運(yùn)動(dòng)，且具有大小相等的加速度 C彼此相向運(yùn)動(dòng)，電流大的加速度大D彼此背向運(yùn)動(dòng)，電流大的加速度大4如圖3-27所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住處于靜止?fàn)顟B(tài)。a為垂直紙面放置的直導(dǎo)線的橫截面，導(dǎo)線中無電流時(shí)，磁鐵對斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，彈簧的伸長量增大了，此時(shí)磁鐵對斜面的壓力為FN2，則（ ）AF

23、N1FN2，a中電流方向向外BFN1FN2，a中電流方向向里CFN1FN2，a中電流方向向外DFN1FN2，a中電流方向向里5如圖3-28所示是磁流體泵的示意圖。已知磁流體泵是高為h的矩形槽，槽左右相對兩側(cè)壁是導(dǎo)電板，它們之間的距離為l。兩導(dǎo)電板加上電勢差為U的電場，垂直于紙面的前后兩非導(dǎo)電板間加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，槽的下部與水銀面接觸，上部與豎直的非導(dǎo)電管相連。已知水銀的密度為，電阻率為r，重力加速度為g。試問：（1）水銀能上升的條件；（2）在滿足（1）問的條件下，水銀能上升的高度。6如圖3-29一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd，bc邊

24、長為l，線框下邊部分處于勻速磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直向里，線框中通以如圖方向的電流，開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)令磁場反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡。求此過程中線框位移的大小x和位移方向。7如圖3-30所示，質(zhì)量m=0.1g的小球，帶有q=5×10-4C正電荷，套在一根與水平方向成=37°角的絕緣桿上。小球可以沿桿滑動(dòng)，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，這個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，求小球無初速釋放后沿桿下滑的最大加速度和最大速度 。圖3-28圖3-29圖3-308如圖3-31所示，在B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中畫出邊長為L=8cm

25、正方形EFGH，內(nèi)有一點(diǎn)P，它與EH和HG的距離均為1cm。在P點(diǎn)有一個(gè)發(fā)射正離子的裝置，能夠連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射出速率不同的正離子，離子的質(zhì)量為1.0×10-14kg，電荷量為1.0×10-5C，離子的重力不計(jì)，不考慮離子之間的相互作用。（計(jì)算結(jié)果保留根號(hào)）（1）速率為5×106m/s的離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑是多少厘米？（2）速率在什么范圍內(nèi)的離子不可能射出正方形區(qū)域？（3）速率為5×106m/s的離子在GF邊上離G的距離多少厘米的范圍內(nèi)可以射出。（4）離子要從GF邊上射出正方形區(qū)域，速度至少應(yīng)有多大？參考答案A組1B 提示：電荷定向移動(dòng)形

26、成電流，當(dāng)電子沿y軸正方向移動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線中通以沿y軸負(fù)方向的電流，根據(jù)安培定則可知，在Qzy平面內(nèi)的y軸上方，磁場方向是垂直于Qzy平面指向x軸的負(fù)方向，故本題正確選項(xiàng)為B。2C 提示：設(shè)位置I的磁場通量為，位置的磁通量為，則1=, 2=()=。3提示：（1）環(huán)中磁通量增大，因?yàn)榄h(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大；（2）環(huán)內(nèi)磁通量減小。因?yàn)榇鸥芯€是封閉的，向上穿出螺旋管的磁感應(yīng)線都要向下回到螺旋管內(nèi)，當(dāng)環(huán)的半徑增大時(shí)會(huì)把環(huán)外部分由上向下的感應(yīng)線劃進(jìn)環(huán)中，這樣就部分抵消了環(huán)中原有的由下向上的磁通量，所以磁通量減小。4甲的說法正確。提示：在磁場中保持靜止的小磁針。它的N極一定指向磁感線的方向，這是普通適用的。

27、而“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”只適用于兩個(gè)磁體互為外部時(shí)磁極間的相互作用。 5提示：B=0的區(qū)域是、象限。因?yàn)檫@兩個(gè)象限內(nèi)兩個(gè)導(dǎo)線電流的磁場方向相反。6提示：棒ab受重力、安培力和摩擦力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件得到：（1）Ff=Fsin=BILsin；（2）FN=mgF=mgBIL。7（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3-32所示。（2）提示：由圖示軌跡可知，粒子重新回到O點(diǎn)前，并在磁場B1中轉(zhuǎn)過了兩個(gè)半圈，在磁場B2中轉(zhuǎn)過了一個(gè)半圈，所以一共經(jīng)過的時(shí)間8A 提示：鋁圓環(huán)及其電流可以等效于一個(gè)小磁針，該磁針的N極指向紙面內(nèi)，S極指向紙面外，所以環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向磁鐵靠近。92:1 提示：正負(fù)

28、電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑相等，但受到的洛倫茲力方向相反，正電子在磁場中的軌跡所對圓心角為120°，負(fù)電子的軌跡所對圓心角為60°，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2:1。10（1）T；（2）6N 提示：導(dǎo)體ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，則其處于受力平衡狀態(tài)，所以沿斜面方向有：mgsin60°=FA cos 60°，垂直于斜面方向有：FN=mgcos 60°+FAsin 60°，式中FA=BIL，由以上三式可得B=T，F(xiàn)N=6N。11 提示：根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡確定其圓心，根據(jù)幾何關(guān)系得到粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=，由粒子做圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：R=，又有qU=由以上各式可

29、得。12 2m/s2 提示：當(dāng)棒中電流為5A時(shí)，棒處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)f=F=BIL=1.2×5×2N=12N。當(dāng)棒中電流為8A時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：BILFf=ma，即a=2 m/s2。B組1C 提示：由安培力F=BILsin，由于sin=1，B=2T，所以該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2T，正常選項(xiàng)為C。2當(dāng)橡膠圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，形成了環(huán)形電流（由于圓盤帶負(fù)電，電流方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反），在其周圍產(chǎn)生磁場，由安培定則可判定小磁針?biāo)谖恢锰幍拇艌龇较驗(yàn)檠剌S線向右，故小磁針的N極將向右偏轉(zhuǎn)。3B 提示：兩個(gè)通有電流的鋁環(huán)可等效看做兩個(gè)磁體，a環(huán)的右側(cè)為磁體的N極，b環(huán)的左側(cè)為磁體的S極，所以兩環(huán)互相吸引，相向運(yùn)動(dòng)；由牛頓第三定律可知，a 對b環(huán)的作用力與b對a環(huán)的作用力必是等大反向，故兩環(huán)具有大小相等的加速度。所以本題正確選項(xiàng)為B。4D 提示：導(dǎo)線中有電流通過時(shí)彈簧的伸長量增大，這說明通電導(dǎo)線對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，由于導(dǎo)線離N極較近，所以可以肯定電流對N極的作用力有沿著斜面向下的分力（電流對S極的作用有沿著斜面向上的分力），所以電流周圍的磁感線是順時(shí)針方向（