题目内容
【题目】演绎式探究:
小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题.
磁体周围存在磁场,磁场的强弱叫磁感应强度,用B表示.通电导体在磁场中要受到力的作用.将一段长为L,电流大小为I的通电直导线垂直放入磁感应强度为B的磁场中时,受力F=BIL.
(1)这说明导体中的电流越 , 导体在磁场中受力越大.
(2)已知导体内也流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,即:I=
.有一段通电直导线,横截面积为S,单位体积含有n个自由电荷,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速度为v,则通过上述导体的电流为I=
= . 若这段通电导体长为L,将其垂直放入磁感应强度为B的磁场中,受到的力F= .
从微观来看,此力F相当于每个运动的自由电荷受力的共同结果,则该导体内平均每个自由电荷受力大小为F单= .
【答案】
(1)大
(2)Snvq,BLSnvq,Bvq
【解析】(1)根据公式
得,磁感应强度越大、电流越大、导体越长,受到的力越大.(2)t时间内,电荷通过的体积为:
,又单位体积含有n个自由电荷,所以t时间内通过导体横截面积A的总电荷数
.每个自由电荷的电量为q,所以t时间内通过的电荷量为
.电流强度,是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量,所以
根据公式
.导线的体积
所以导线中电荷的个数为
,所以该导体内平均每个自由电荷受力大小
故答案为:(1)大;(2)Snvq;BLSnvq;Bvq.
通电导体在磁场中受力的作用,力的大小和磁感应强度、电流大小、导线的长短有关,电流导线和电荷量、通电时间等有关.
【题目】实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.将钢球从某一离度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离. ![]()
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 , 钢球动能的大小是通过观察来判断的.
实验 | 钢球 | 钢球下摆 | 木块滑行 |
1 | 20 | 20 | 30 |
2 | 40 | 20 | 58 |
3 | 60 | 20 |
(2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置的相同,从而探究动能与的关系.
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度.你认为应当采用同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论: .