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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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.

解析：(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.

答案：(1)W₁∶W₂=(s₁∶s₂)² (2) Q₁∶Q₂=s₁∶s₂

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cm在（b）图中，不改变电源和变阻器位置，画出实验电路图，要求变阻器动片右移时，灯泡两端电压变大．

②若改变电源电压，分别测乙、丙灯泡的电流强度随电压变化的关系．所得结果列于下表：

电压/V		2	5	10	15	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
电流/A	A	0.14	0.20	0.29	0.34	0.39	0.49	0.57	0.65	0.71	0.78	0.85	0.91	0.96	l.00
电流/A	B	0.04	0.07	0.10	0.13	0.16	0.19	0.23	0.26	0.28	0.31	0.33	0.35	0.37	0.39

在图（c）坐标纸上画出乙、丙两灯的U-I图线．
若将乙、丙两灯串联后，接在80V的电压两端，流过灯丝的电流为

A．

原子在不停地做热运动，为了能高精度地研究孤立原子的性质，必须使它们几乎静止下来并能在一个很小的空间区域停留一段时间，例如纳米技术中需要移动或修补分子.科学家已发明了一种称为“激光制冷”的技术，原理如下：

在一个真空室内，一束非常准直的Na-23原子束（通过样品在1 000 K高温下蒸发而获得，原子做热运动的速率近似为v₀=1 000 m/s),受一束激光的正面照射，如图15-2-3 所示.设原子处在基态，运动方向与激光光子的运动方向相反，选好激光频率使光子能量E等于钠原子第一激发态与基态间能量差，原子就能吸收它而发生跃迁，跃迁后原子的速度为v₁，随后该原子发射光子并回到基态.设所发射光子的运动方向与速度v₀的方向总是相同的，此时原子的速度为v₂,接着重复上述过程，直到原子的速度减小到零.

图15-2-3

（1）吸收与发射光子的总次数为多少？

（2）原子停留在激发态上的时间称为原子在这种状态下的寿命，大小约为10^-8 s.忽略每次吸收与发射光子的时间，按上述方式，原子初速度v₀减小到零，共需多长时间？该时间内原子共走过的路程为多少？（E=3.36×10^-19 J，钠原子的质量m=3.84×10^-26 kg,N_A=6.0×10²³ mol^-1,c=3.0×10⁸ m/s）

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.

图15-2-3

（1）吸收与发射光子的总次数为多少？

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