题目内容

如图2-3-21所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，MN是质量为3 kg的金属棒，通以5 A的电流时，棒沿导轨做匀速运动；当棒中电流增加到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感应强度的大小.

图2-3-21

解析：联立求得可得=1 T.?

答案：1 T

练习册系列答案
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如图4-3-21所示,电源电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 Ω,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W.当开关K接位置1时,电压表的示数为3 V,那么当开关K接位置2时,小灯泡L的发光情况是(    )

图4-3-21

A.很暗,甚至不亮                   B.正常发光

C.比正常发光略亮                 D.有可能被烧坏
如图2-3-21所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开电键S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的，S2是断开的，那么，可能出现的情况是(    )

图2-3-21

A.刚一闭合S2， A灯就立即亮，而B灯则延迟一段时间才亮

B.刚闭合S2时，线圈L中的电流为零

C.闭合S2以后， A灯变亮，B灯由亮变暗

D.再断开S2时， A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭
未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料，称为“托卡马克”装置.如图8-3-21所示为这种装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界面的匀强磁场（b区域）围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束.设环形磁场的内半径R1=0.50 m，外半径R1=1.0 m，若磁场的磁感应强度B=1.0 T，被约束的离子比荷=4×107 C/kg.

图8-3-21

（1）完成核反应方程：+→+________________.

（2）若a区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿越磁场，粒子的速度不能超过多大？

（3）若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2×107 m/s的离子都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B′至少要有多大？
如图2-3-21所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A，球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一刻，都可以认为球处于平衡状态，如果外力F方向始终水平，最大值为2G，试求：

图2-3-21

（1）轻绳张力T的大小取值范围；

（2）在乙图中画出轻绳张力与cosθ的关系图象.

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