题目内容

如图15-2-26所示，水平桌面上放置U形金属导轨，串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上，方向与导轨垂直，导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开关后，两根导线便向右运动，并先后脱离导轨右端掉到水平地面上，测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.求合上开关后：

图15-2-26
(1)安培力对导线L1和L2所做的功之比为多少;
(2)通过导线L1和L2的电荷量之比为多少.
(1)W1∶W2=(s1∶s2)2  (2) Q1∶Q2=s1∶s2
(1)导线脱离导轨后做平抛运动,由s=vt,h=得t=,所以s=v，由此式可知s∝v,则有.又由动能定理有W=mv2，则W∝v2，则有.
(2)导线在导轨上运动时，安培力对导线的冲量使导线的动量增加.对导线由动量定理有F安t=mv.又F安=BIL，I=,则可得Q=.由此式可知Q∝v,则有.
练习册系列答案
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两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1和T1、r2和T2分别表示这两个电子的轨道半径和周期，则（   ）
A．r1=r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2
C．r1=r2，T1=T2D．r1≠r2，T1=T2
如图13所示,平行金属板上板带负电,下板带等量正电,两板间有垂直纸面向外的匀强磁场.一带电粒子(不计重力)以速度v0垂直于电场线和磁感线射入,恰能沿直线穿过此区域.若使磁场增强,其他条件不变,粒子仍以速度v0垂直射入,则粒子落到极板上.设落到极板上时的速度为v,则(　　)

图13
A．v=v0?
B．v>v0?
C．v<v0?
D．因为粒子电性未知,所以不能确定
一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心做匀速圆周运动，磁场方向垂直于运动平面，电场力恰好是洛伦兹力的3倍，设电子电荷量为e，质量为m，磁场的磁感应强度为B，则电子转动的角速度可能是（   ）
A．4Be/mB．3Be/mC．2Be/mD．Be/m
如图15-2-18所示是处于匀强磁场的三维空间，磁场方向垂直xOz平面.要使一段通电直导线所受安培力方向沿z轴正方向，则通电导线的位置可能是(    )

图15-2-18
A．在yOz平面上介于y轴和z轴之间的任何位置上，并且电流方向与y轴正方向成锐角
B．在xOz平面上，电流方向沿x轴正方向
C．平行于xOy平面，并且电流方向与x轴正方向和y轴正方向均夹45°角
D．在xOy平面上但不与y轴平行的所有位置
如图所示，接通开关S的瞬间，用丝线悬挂于一点可自由转动的通电直导线AB将(   )
A．A端向上，B端向下，悬线张力不变
B．A端向下，B端向上，悬线张力不变
C．A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变小
D．A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大
如图8-2-23所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计.则该离子吸收的电子个数为（　　）

图8-2-23
A．B．C．D．
如图所示，两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN，水平置于水平方向的匀强磁场中（磁场区域足够大），两电容器极板左端和右端分别在同一竖直线上。已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d，板间电压都是U，极极长度均为l。今有一电子从极板边缘的O点以速度v0沿沿P、Q两板间的中心线进入电容器，并做匀速直线运动穿过电容器，此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器M、N板间，在电容器M、N中也沿水平方向做匀速直线运动，穿过M、N板间的电场后，再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器P、Q极板间，循环往复。已知电子质量为m，电荷为e。
（1）试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷？
（2）Q板和M板间的距离x满足什么条件时，能够达到题述过程的要求？
（3）电子从O点出发至第一次返回到O点经过了多长时间？
质量为m，带电量为q的电子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。则电子作圆周运动的半径为             ；周期为         ；

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