15．赤道上靠近地面處的地磁場(chǎng)可以看成水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)用圖示的電子束演示儀粗測(cè)該處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.演示儀的主體是一個(gè)真空管.P是燈絲.可以產(chǎn)生初速度很小的電子.PQ的間距很小.PQ間的加速電壓為U.MN是熒光屏.Q到MN的距離為a．實(shí)驗(yàn)中首先調(diào)整演示儀的方向使加速后的電子沿地磁場(chǎng)的方向從電場(chǎng)中射出.此時(shí)電子束打在S點(diǎn),將演示儀在水平面內(nèi)沿從上向下看為順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)90°.結(jié)果電子打在屏上的S′點(diǎn)．(1)通過(guò)分析確定S′在S的哪個(gè)方向．(2)若測(cè)得SS′的間距為b.已知電子質(zhì)量為m.電量為e重力不計(jì).請(qǐng)推導(dǎo)地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式． 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是
 
（選填“勻速”、“變速”）運(yùn)動(dòng)．
（2）一質(zhì)量為m=2kg的鐵球在真空中從t=0時(shí)刻由靜止自由釋放，則在t=5s時(shí)刻重力的功率是：
 
w（設(shè)重力加速度為g=10m/s2）
（3）從20m高的樓上以4m/s的初速度水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，經(jīng)過(guò)
 
s小球落地，落地時(shí)小球在水平方向上的位移為
 
m．
（4）赤道處地磁場(chǎng)可以看成水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.50×10-4T．一根長(zhǎng)20m的直導(dǎo)線，通有10A的電流，在此處沿東西方向水平放置，電流方向由東向西．此處地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力大小為
 
，方向
 

（5）某走時(shí)準(zhǔn)確的鐘，分針和時(shí)針長(zhǎng)度之比為1.2：1，分針與時(shí)針角速度之比為
 
．分針針尖與時(shí)針針尖線速度之比為
 
．

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（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是______（選填“勻速”、“變速”）運(yùn)動(dòng)．
（2）一質(zhì)量為m=2kg的鐵球在真空中從t=0時(shí)刻由靜止自由釋放，則在t=5s時(shí)刻重力的功率是：______w（設(shè)重力加速度為g=10m/s2）
（3）從20m高的樓上以4m/s的初速度水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，經(jīng)過(guò)______s小球落地，落地時(shí)小球在水平方向上的位移為_(kāi)_____m．
（4）赤道處地磁場(chǎng)可以看成水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.50×10-4T．一根長(zhǎng)20m的直導(dǎo)線，通有10A的電流，在此處沿東西方向水平放置，電流方向由東向西．此處地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力大小為_(kāi)_____，方向______
（5）某走時(shí)準(zhǔn)確的鐘，分針和時(shí)針長(zhǎng)度之比為1.2：1，分針與時(shí)針角速度之比為_(kāi)_____．分針針尖與時(shí)針針尖線速度之比為_(kāi)_____．

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（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是______（選填“勻速”、“變速”）運(yùn)動(dòng)．
（2）一質(zhì)量為m=2kg的鐵球在真空中從t=0時(shí)刻由靜止自由釋放，則在t=5s時(shí)刻重力的功率是：______w（設(shè)重力加速度為g=10m/s2）
（3）從20m高的樓上以4m/s的初速度水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，經(jīng)過(guò)______s小球落地，落地時(shí)小球在水平方向上的位移為_(kāi)_____m．
（4）赤道處地磁場(chǎng)可以看成水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.50×10-4T．一根長(zhǎng)20m的直導(dǎo)線，通有10A的電流，在此處沿東西方向水平放置，電流方向由東向西．此處地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力大小為_(kāi)_____，方向______
（5）某走時(shí)準(zhǔn)確的鐘，分針和時(shí)針長(zhǎng)度之比為1.2：1，分針與時(shí)針角速度之比為_(kāi)_____．分針針尖與時(shí)針針尖線速度之比為_(kāi)_____．

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已知山東地面處的地磁場(chǎng)水平分量約為3×10－5 T，某校物理興趣小組做估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)．他們將一小羅盤磁針?lè)旁谝粋�(gè)水平放置的螺線管的軸線上，如下圖所示．小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向．請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．(保留一位有效數(shù)字)

 

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赤道上的地磁場(chǎng)可以看成沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.50×10-4T．如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)為20m，載有從西到東的電流50A．求：
（1）地磁場(chǎng)對(duì)這根通電導(dǎo)線的作用力的方向；
（2）地磁場(chǎng)對(duì)這根通電導(dǎo)線的作用力的大�。�

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一.選擇題

1．C 

2．D  

3．C   

4．B  

5．B  

6．C  

7．D  

8．C 

9. AD

 10. AC

二．實(shí)驗(yàn)題（18分）

11．①4.4N至5.2N均給分（2分）（圖2分，從略）  ②只用一個(gè)彈簧稱將橡皮條的節(jié)點(diǎn)拉到同一位置O點(diǎn)（2分），彈簧稱的示數(shù)，拉力的方向（每空1分）

12．①C，E（4分）②b（2分）③ 圖4分，從略，有錯(cuò)誤就不給分

三.計(jì)算題

13．(1)彈簧被壓縮到最短時(shí)，木塊A與滑板B具有相同的速度，設(shè)為V，從木塊A開(kāi)始沿滑板B表面向右運(yùn)動(dòng)至彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，A、B系統(tǒng)的動(dòng)量守恒：

mV0＝(M+m)V                             ①

                             ②

木塊A的速度：V＝2m/s                    ③

(2)木塊A壓縮彈簧過(guò)程中，彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大。

　由能量關(guān)系，最大彈性勢(shì)能：

　      ④

　EP＝39J                                ⑤

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題15分．①、②式各4分，③式2分；④式3分，⑤式2分．

14．棒在0時(shí)刻受到拉力F和摩擦力f的作用,此時(shí)的加速度等于直線AO的斜率.據(jù)牛頓第二定律                    ①

又                   ②

由以上兩式得                  ③

設(shè)當(dāng)棒達(dá)到最大速度v時(shí),電動(dòng)勢(shì)為E,電流為I,棒受到的安培力為F安,則

  ④             ⑤           ⑥

此時(shí)棒處在平衡狀態(tài)           ⑦

由③--⑦得                      ⑧

(1)   電阻上產(chǎn)生的熱量等于過(guò)程中導(dǎo)體棒克服安培力所的功W

對(duì)棒應(yīng)用動(dòng)能定理    ⑨

帶入數(shù)據(jù)得                     ⑩

過(guò)程中電阻上產(chǎn)生的熱量為20J

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn): 共17分,②③⑤⑧式各1分,其余每式2分

15.⑴旋轉(zhuǎn)后電子的初速度與地磁場(chǎng)的方向垂直，受到向下的洛侖茲力，在與地磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)沿圓弧運(yùn)動(dòng)，Ｓ′應(yīng)在Ｓ的正下方．

⑵旋轉(zhuǎn)后，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)軌道半徑為Ｒ

（R－b）2＋a2=R2                 ①

電子經(jīng)加速電場(chǎng)所獲得的速度為v

eU=mv2　　　　　　　　　　　�、�

洛侖茲力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，高地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Ｂ

Ｂev=m　　　　　　　　　　　�、�

由以上三式解得

B=　　　　　　　�、�

 

 

 


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