题目内容

19．竖直放置的螺线管通以图所示的电流，螺线管正下方的水平桌面上有一个导体圆环，当螺线管中所通的电流发生如下图所示的哪种变化时，导体圆环会受到向上的安培力（　　）
A．B．C．D．

分析 圆环处于由通电螺线管提供的磁场中，由电流的变化，得出磁通量的变化，从而根据楞次定律可确定圆环中的感应电流方向，最后由左手定则得出安培力方向．

解答 解：A、当通电螺线管通入如图所示的电流，由右手螺旋定则可得螺线管上端相当于S极，由于电流均匀增加，所以产生的磁场是增大的，所以圆环中有感应电流，由楞次定律可得感应电流方向为逆时针．由左手定则得圆环受到向下的安培力．故A错误；
B、当通电螺线管通入如图所示的电流，由右手螺旋定则可得螺线管上端相当于S极，由于电流不变，所以产生的磁场是稳定的，所以圆环中没有感应电流．故B错误；
C、当通电螺线管通入如图所示的电流，由右手螺旋定则可得螺线管上端相当于S极，由于电流非均匀增加，所以产生的磁场是增大的，所以圆环中有感应电流，由楞次定律可得感应电流方向为逆时针．由左手定则得圆环受到向下的安培力．故C错误；
D、当通电螺线管通入如图所示的电流，由右手螺旋定则可得螺线管上端相当于S极，由于电流均匀减小，所以产生的磁场是减小的，所以圆环中有感应电流，由楞次定律可得感应电流方向为顺时针．由左手定则得圆环受到向上的安培力．故D正确；
故选：D

点评 让学生掌握通电螺线管的磁场的分布，当电流变化，则由楞次定律判定圆环的感应电流的方向，再由左手定则可得安培力的方向．当然也可以从相对运动角度来判定，当磁体靠近圆环时，则相互排斥，当磁体远离圆环时，则相互吸引．

练习册系列答案
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10．“验证机械能守恒定律”．某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）．

①这三个数据中不符合读数要求的是15.7，应记作15.70cm．
②实验中产生系统误差的主要原因是有纸带与打点计时器间的摩擦力及空气阻力，使重锤重力势能的减少量大于（填大于或小于）动能的增加量．
③如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴，则$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线是过原点的倾斜直线，该图线的斜率等于重力加速度．
7．利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，提供的器材有：待测干电池两节；直流电压表V（量程0～3V，内阻很大）；直流电流表A（量程0～0.6～3A，内阻忽略不计）；定值电阻R0=4Ω；滑动变阻器RP（阻值范围0～20Ω，允许最大电流2A）；开关一个；导线若干．

①请根据实物图（图1）连接图，在如图2的矩形框内画出实验电路的原理图．
②某同学利用该电路完成实验时，闭合电键后，发觋无论怎样调节变阻器的滑片，电流表A保持一定的示数不变，电压表的示数维持在2.4V左右．由此可判断故障应是C．（填选项前的字母）
A．电流表A烧毁断路
B．定值电阻R0断路
C．滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开
D．滑动变阻器的电阻线断开
③故障排除后进行实验，记录了几组电压表和电流表的示数如表：利用表格中的数据描点如图3，请继续绘图完成作图数据处理．
U/V2.402.001.801.601.401.100.900.60
I/A0.120.200.250.300.350.400.450.50
④请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为2.90V（保留三位有效数字），干电池的总内阻为0.68Ω（保留二位有效数字）．
14．在国庆60周年阅兵式中，某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求该机零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，经过t时间到达C位置，已知：AB段长为L1、BC段长度为L2．求：
（1）直升飞机在BC段的速度大小；
（2）在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小．
4．如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l．第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子．在0.3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘电场的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）

（1）求电压U0的大小．
（2）求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．
（3）求带电粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间．
11．一个质点在运动过程中受到的合外力始终不为零．则（　　）
A．该质点的动量一定会变化B．该质点的动能一定会变化
C．该质点的加速度一定会变化D．质点的运动方向可能不变
8．电视机中显像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像．显像管的原理示意图（俯视图）如图甲所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场，偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场，该磁场分布的区域为圆形（如图乙所示），其磁感应强度B=μNI，式中μ为磁常量，N为螺线管线圈的匝数，I为线圈中电流的大小．由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场．已知电子质量为m，电荷量为e，电子枪加速电压为U，磁常量为μ，螺线管线圈的匝数N，偏转磁场区域的半径为r，其圆心为O点．当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离OM=L．若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用．
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（3）当线圈中通入如图丙所示的电流，其最大值为第（2）问中电流的0.5倍．求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度．
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