题目内容

如图15-2-12所示，导线ab固定，导线cd与ab垂直且与ab相距一小段距离，cd可以自由移动，试分析cd的运动情况.

图15-2-12
一边顺时针转动，一边向ab靠近.
首先分析固定导线ab的磁感线的分布情况，如题图所示（用安培定则），然后用左手定则分析cd导线在磁场中的受力情况，可以发现cd导线将顺时针方向转动.仔细留意一下就会发现，当cd一转动，两者的电流就有同向的成分，而同向电流相互吸引，可见cd导线在转动的同时还要向ab导线平移.
练习册系列答案
相关题目
关于磁感线的说法不正确的是：（     ）
A．磁感线可以用来表示磁场的强弱和磁场的方向
B．磁感线是闭合曲线
C．磁感线从条形磁铁的N极出发，终止于S极
D．磁通量表示穿过垂直于磁场中某个面的磁感线的条数
网上有资料显示，至2006年5月份，美国磁流体发电机的容量已超过32 000千瓦，我国也已研制出几台不同形式的磁流体发电机.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化成电能,右图是它的示意图.平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量的正、负带电粒子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压.如果把A、B和用电器连接,A、B就是直流电源的两个电极,就能对用电器供电.

磁流体发电
(1)图中A、B两板哪一个是发电机的正极?
(2)若A、B两板相距为d,板间的磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场,该发电机的电动势是多大?
如图所示，连接平行金属板P1、P2（板面垂直于纸面）的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内.金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里.当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线的受力情况为（   ）
A．等离子体从右方射入时，CD受力的方向背离GH
B．等离子体从右方射入时，CD受力的方向指向GH
C．等离子体从左方射入时，CD受力的方向背离GH
D．等离子体从左方射入时，CD受力的方向指向GH
如图11-2-26所示,有一磁感应强度B=9.1×10－4 T的匀强磁场,C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点,它们之间的距离l="0.05" m.今有一电子在此磁场中运动,它经过C点时的速度v的方向和磁场方向垂直,且与CD间的夹角α=30°.问:

图11-2-26
(1)电子在C点时所受的洛伦兹力的方向及大小如何?
(2)若此电子在运动中后来又经过了D点,则它的速度v应是多大?
(3)电子从C点到D点所用的时间是多少?
(电子的质量m=9.1×10－31 kg,电子的电荷量e=1.6×10－19 C)
用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中，由于磁场的运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧.则磁场的运动速度和方向是(   )
A．，水平向右B．,水平向左
C．，竖直向上D．,竖直向下
如图所示，一细线上端固定，下端拴一个带负电的小球，使小球在水平面内作圆周运动，运动方向为俯视逆时针方向，则悬点O处的磁场方向是[　　]
A．竖直向下
B．竖直向上
C．水平向左
D．水平向右
如图17所示，两个宽度为d的有界磁场区域，磁感应强度都为B，方向如图18所示，不考虑左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点质量为m，电量为q，以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场，入射方向与CD成θ角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及经过磁场区域的最长时间。（重力不计）。
（附加题）（10分）
自由电子激光器原理如图，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．

（1）若激光器发射激光的功率为P＝6.63×109W，频率为ν＝1016Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10-34J?s）；
（2）若加速电压U=1.8×104V，电子质量m=9.0×10-31kg，电子电量e=1.6×10-19C，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10­-4T，每个磁极左右宽l1=0.30m，垂直纸面方向长l2=1.0m．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

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