题目内容

如图（a）所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M、N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等．用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x．

（1）如果实验操作正确，得到的B-x图线应是图（b）中的
B
B

（2）由实验可知，通电螺线管中沿轴线上各点磁感应强度有许多特点，请写出其中一条
磁感应强度对称分布（管内中部磁场近似为匀强磁场等）
磁感应强度对称分布（管内中部磁场近似为匀强磁场等）
．
分析：（1）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，分析各图示，找出符合螺线管实际的图象．
（2）根据B-x图象分析通电螺线管的磁场特点．
解答：解：（1）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B正确；
（2）由图象B可知，螺线管的磁场特点是：轴线上各点的磁感应强度随x先增大后减小，
通电螺线管中轴线上中心两侧对称点的磁感应强度大小基本相等，
通电螺线管中轴线上中间有一段各点磁感应强度大小基本不变，为匀强磁场．
故答案为：（1）B  （2）磁感应强度对称分布（管内中部磁场近似为匀强磁场等）
点评：通电螺线管的磁场是由电流产生的，知道螺线管的磁场分布是正确解题的关键．
练习册系列答案
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如图（a）所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N．现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后恰能从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角30°，此时圆形区域加如图（b）所示周期性变化的磁场（以电子进入圆形区域开始计时，且磁场方向以垂直于纸面向外为正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30°．求：

（1）电子进入圆形区域时的速度大小；
（2）0≤x≤L区域内匀强电场的场强大小；
（3）写出圆形区域磁场的变化周期T、磁感应强度B0的大小各应满足的表达式．
DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
（1）图（b）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是
乙、丙、甲
乙、丙、甲
（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
（2）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是
在实验误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒
在实验误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒
．
（2013?广东）如图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω＞0代表圆盘逆时针转动．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻

（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式
（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc
（3）分别求出ab、bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式．
如图（a）所示，在xOy竖直平面直角坐标系中，有如图（b）所示的随时间变化的电场，电场范围足够大，方向与y轴平行，取竖直向上为正方向；同时也存在如图（c）所示的随时间变化的磁场，磁场分布在x1≥x≥0、y1≥y≥-y1的虚线框内，方向垂直坐标平面，并取向内为正方向．在t=0时刻恰有一质量为m=4×10-5kg、电荷量q：1×10-4C的带正电小球以v0=4m/s的初速度从坐标原点沿x轴正向射入场区，并在0.15s时间内做匀速直线运动，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：精英家教网
（1）磁感应强度B的大小；
（2）0.3s末小球速度的大小及方向：
（3）为确保小球做完整的匀速圆周运动，x1和y1的最小值是多少？

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