题目内容

【题目】如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入AC方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是( )

A. 不改变电流和磁场方向,适当增大电流

B. 只改变电流方向,并适当减小电流

C. 不改变磁场和电流方向,适当减小磁感应强度

D. 只改变磁场方向,并适当减小磁感应强度

【答案】A

【解析】

试题金属棒AC用软线悬挂在匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,由左手定则可知,金属棒受到向上的安培力作用,安培力大小为。此时悬线张力不为零,说明安培力小于金属棒的重力。欲使悬线张力为零,应增大安培力,根据安培力公式选择合适的方法。

A、由可知,不改变电流和磁场方向,适当增大电流可增大安培力,能使悬线张力为零;正确

B、改变电流方向,由左手定则可知,金属棒受到向下的安培力作用,悬线张力一定为零;错误

C、由可知,不改变磁场和电流方向,适当减小磁感强度,安培力减小,悬线张力一定为零;错误

D、改变磁场方向,由左手定则可知,金属棒受到向下的安培力作用,悬线张力一定为零;错误

故选A

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy的平面内,有一个半径为R,圆心O1坐标为(0,﹣3R)的圆形区域,该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场;有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置,极板AB、CD的长度和两板间距均为2R,极板的两个端点BD位于x轴上,AB板带正电,CD板带负电。在第一和第二象限内(包括x轴和正y轴上)有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2(未定知)的匀强磁场。另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R~3R的区间上。现有一坐标在(R,﹣3R)的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ(θ可在0~180°内变化)的电子。已知电子的电荷量大小为e,质量为m,不计电子重力作用,不计电子之间的相互作用力,两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应。电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布;若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收(不考虑收集板的存在对电子运动的影响);若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动。求:

(1)若从θ=60°发射的电子能够经过原点O,则两极板间电压为多大?

(2)要使第(1)问中的电子能被收集板吸收,则B2应为多大?

(3)若B2=B1,两极板间的电压为第(1)问中的电压,要使收集板的右端点F被电子击中,则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大?(答案可用反三角函数表示,例如cosθ=,则θ可表示为arccos

(4)若B2=B1,两极板间的电压大小可以从0开始调节(两极板极性不变),则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F。

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