时间:2017-08-09 08:09:35
1、简答题 将长为2m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B=
2 |
参考答案：设ab=bc=l，由题意有：l=1m
导线在磁场内有效长度为L=2lsin60°，故整个通电导线受到安培力大小为：
F=BIL=BI?2lsin60°=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，a是长直密绕通电螺线管，应用DIS的磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管螺管a．能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，由图示可知，图象D正确；
故选：D
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，一束波长为λ的强光射在金属板P的A点发生了光电效应，能从A点向各个方向逸出不同速度的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，范围足够大，在A处上方L处有一涂荧光材料的金属条Q，并与P垂直。若有一细光束射到A处，金属条Q受到光电子的冲击而出现荧光的部分集中在CD间，且CD=L，光电子质量为m、电荷量为e，光速为c，则
（1）金属板P逸出光电子后带什么电？
（2）计算P金属板发生光电效应的逸出功W
（3）从D点飞出的光电子中，在磁场中飞行的最短时间是多少？
参考答案：
（1）P带正电（2）
（3）
本题解析：（1）由电荷守恒定律得知：P带正电?（2分）
（2）所有光电子中半径最大值
?（3分）
由牛顿运动定律得
?（2分）
∴
?（1分）
又
?（1分）
由光电效应方程得
?（3分）
（3）以最大半径运动并经B点的电子转过圆心角最小，运动时间最短
?
?（2分）
解得??（1分）
本题难度：简单
4、计算题 小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G2，铜条在磁场中的长度为L.
(1)判断铜条所受安培力的方向，并说明G1和G2哪个大；
(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小．
参考答案：(1)安培力的方向竖直向上，G2＞G1 (2)安培力的大小F＝G2－G1 磁感应强度的大小B＝
本题解析：（1）铜条切割磁感线产生感应电动势，并在闭合回路中产生感应电流。根据右手定则可知，流过铜条的感应电流从B指向A，再利用左手定则可知，铜条受到磁铁的安培力竖直向上。根据牛顿第三定律，磁铁受到铜条竖直向下的反作用力，所以G2＞G1.
（或者：根据楞次定律，导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动，所以铜条所受安培力的方向向上）
（2）铜条向下匀速运动时，铜条切割磁感线产生的感应电动势F=BLv，闭合回路中的感应电流
，铜条受到竖直向上的安培力F=BIL；
根据牛顿第三定律，磁铁受到铜条竖直向下的反作用力，大小
=F；对磁铁受力分析并根据平衡条件有，
。
联立解得：F=G2-G1，
。
本题难度：一般
5、简答题 载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离．在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示．开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0．当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0．
（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向
（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比
（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，试求I3．
参考答案：
（1）当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，知此时线框所受安培力合力方向竖直向上，则ab边所受的安培力的向上，cd边所受安培力方向向下，知磁场方向垂直纸面向里，则I1方向向左．
当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0．知此时线框所受安培力合力方向竖直向下，则ab边所受的安培力的向下，cd边所受安培力方向向上，知磁场方向垂直纸面向外，则I2方向向右．
（2）当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为
F1=KI1iL（1r1-1r2）
F2=KI2iL（1r1-1r2）
F1：F2=I1：I2，
（3）2T0=G
2T1+F1=G
若加速度向下：F3+G=Gga
根据第（2）问结论：
I1：I3=F1：F3=G-2T1Gag-G=(T0-T1)g(a-g)T0
I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g（方向向右）
若加速度向上：F3-G=Gga
根据第（2）问结论：
I1：I3=F1：F3=G-2T1Gag+G=(T0-T1)g(a+g)T0，
I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g（方向向左）
答：（1）I1方向向左，I2方向向右．
（2）线框受到的安培力F1与F2大小之比为I1：I2，
（3）电流I3的大小为I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g（方向向右）或I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g（方向向左）．
本题解析：
本题难度：一般