在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框abc.b为半圆弧的顶点．磁场方向垂直于导体框平面.在ac两端接一直流电源.如图所示.则( )A．导体框abc所受安培力的合力为零B．导体框abc的圆弧段所受安培力为零C．导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向下D．导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框abc，b为半圆弧的顶点．磁场方向垂直于导体框平面，在ac两端接一直流电源，如图所示，则（　　）

	A．	导体框abc所受安培力的合力为零
	B．	导体框abc的圆弧段所受安培力为零
	C．	导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向下
	D．	导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上

分析图中电流向右，abc段的等效长度为ac，用左手定则判断安培力方向，对于半圆弧形导线，也可以采用微元法考虑．

解答解：图中ac段电流向右，根据左手定则，安培力垂直于ac向上；
图中abc段，可以采用微元法分割为n段，每段看作直线电流，根据左手定则并结合对称性，其受安培力的合力垂直于ac向上；
故导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上，故ABC错误，D正确；
故选：D

点评本题考查安培力方向的判断，要结合微元法分析；
1．安培力的方向
（1）用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．
（2）安培力方向的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面．
2．安培力的大小
（1）当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F=BILsinθ；
（2）当磁场和电流垂直时，安培力最大，为F=BIL；
（3）当磁场和电流平行时，安培力等于零．

练习册系列答案

	A．	物体的重力做的功为mgh		B．	物体的机械能减少了mgh
	C．	物体的重力势能减少了$\frac{mgh}{2}$		D．	物体的动能增加$\frac{3mgh}{2}$

19．

如图所示，定滑轮质量忽略不计，A的质量为m，B的质量为3m，B与水平面间的动摩擦因数为u，A与地面间距离为h．两物体由静止开始运动，当A落到地面时，B的速度多大？绳子的拉力对B做多少功？若B与桌面边缘足够远，B从开始运动能滑动多远？

16．如图甲所示，在半径为R的圆柱形区域内存在方向竖直向上的匀强磁场，根据麦克斯韦电磁理论，当磁场均匀增加时，会在空间激发恒定的感生电场，其电场线是在水平面内的一系列沿顺时针方向的同心圆，圆心与磁场区域的中心O重合．在半径为r的圆周上，感生电场的电场强度大小处处相等，并且可以用E=$\frac{?}{2πr}$计算，式中?为由于磁场均匀变化而在半径为r的圆周上产生的感生电动势．
如图乙所示，在图甲的磁场区域内，在光滑水平支撑面上放置一半径为r（r＜R）的由绝缘材料制成的细圆环，圆心和磁场区域的中心O重合．细圆环的质量为m，电荷量为+q（q＞0），且质量和电荷量都均匀分布．在时间t₀内磁感应强度由0均匀增加到B₀，此后保持B₀不变．（假设圆环的电荷量保持不变，忽略圆环上电荷运动时激发的磁场和相对论效应）

（1）求时间t₀内圆环所在位置感生电场的电场强度的大小E；
（2）磁场增强时圆环开始绕圆心O无摩擦地转动，求圆环匀速转动时的角速度大小；
（3）当圆环匀速转动时，试判断圆环上的电荷受到的洛伦兹力的方向，并求圆环中张力（或挤压力）的大小．

3．

如图所示，L₁、L₂和L₃是相同型号的白炽灯，L₁与电容器C串联，L₂与带铁芯的线圈L串联，L₃与一个定值电阻R串联．当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦式交流电源时，三只灯泡的亮度相同．现在a、b间接另一正弦式交流电源，发现灯泡L₁变亮、L₂变暗、L₃亮度不变．由此可知，另一正弦式交流电源可能是（　　）

	A．	电压有效值小于U，而频率大于f		B．	电压有效值大于U，而频率大于f
	C．	电压有效值仍为U，而频率小于f		D．	电压有效值仍为U，而频率大于f

13．某实验小组用图1实验装置探究合力做功与动能变化的关系．铁架台竖直固定放置在水平桌面上，将长木板倾斜放置，一端固定在水平桌面边缘P处，另一位置放置在铁架台的铁杆上，忽略铁杆粗细，木板与铁杆接触处记为Q，P处放置一光电门．
实验步骤是：
①用游标卡尺测出滑块的挡光片宽度L，用天平测出滑块的质量m
②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动．在铁架台竖直杆上记下此位置Q₁，用刻度尺测出Q₁到水平面的高度H
③保持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q₂上．用刻度尺量出Q₁Q₂的距离h₁，将滑块从木板上的Q₂位置由静止释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间t₁
④保持P位置不变，重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数次
Ⅰ．滑块沿长木板由Q₂运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题（已知重力加速度为g）：
（1）滑块动能的变化量△E_k=$\frac{m{L}^{2}}{2{{t}_{1}}^{2}}$
（2）滑块克服摩擦力做的功W_f=mgH
（3）合力对滑块做的功W_合=mgh₁

Ⅱ．某学生以铁架台竖直杆上的放置位置到Q₁的距离h为横坐标，以滑块通过光电门的挡光时间的平方倒数$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图2所示直线，若图线过原点，且图线斜率k=$\frac{2g}{{L}^{2}}$，则能证明合外力做的功等于物体动能增量．

20．如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°，紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O₁、O₂为电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b；结果粒子a恰从O₁点水平进入板间电场运动，由电场中的O₂点射出；粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场；不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知；求：

（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度v_a、v_b；
（2）粒子a从O点进入磁场到O₂点射出电场运动的总时间t；
（3）如果金属板间交变电场的周期T=$\frac{4m}{qB}$，粒子b从图乙中t=0时刻进入电场，求要使粒子b能够穿出板间电场，E₀满足的条件．

17．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×10³cm³．已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³、摩尔质量M=1.8×10^-2kg/mol，阿伏伽德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1．则该液化水中含有水分子的总数N=3×10²⁵个，一个水分子的直径d=4×10^-10m．（结果均保留一位有效数字）

18．以下说法正确的是（　　）

	A．	红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现象
	B．	在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒
	C．	牛顿通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”，用到的物理思想方法属于“理想实验”法
	D．	爱因斯坦质能方程为E=mc²，对宏观低速运动的物体不成立

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