- 运动电荷在磁场中受到的力
- 共30题
23．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计，两导轨所在的平面与水平面成θ角。质量分别为m和3m，电阻均为R的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，两棒之间用一绝缘的细线相连，整个装置处在垂$于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，给棒ab施加一平行于导轨向上的拉力作用，使两枠均保持静止。若在t=0时刻将细线烧断，此后保持拉力不变，重力加速度为g。
（1）细线烧断后，当ab棒加速度为a1时，求cd棒的加速度大小a2 （用a1表示）；
（2）求ab棒最终所能达到的最大速度。
正确答案
解：（1）由，
知物块在C点速度为
设物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功为W，由动能定理得：
代入数据得：
（2）由
知物块从C运动到B过程中的加速度大小为
设物块与斜面间的动摩擦因数为
代入数据解得
物块在P点的速度满足
物块从B运动到P的过程中机械能守恒，则有物块从C运动到B的过程中有
由以上各式解得
（3）假设物块第一次从圆弧轨道返回并与弹簧相互作用后，能够回到与O点等高的位置Q点，且设其速度为
解得
可见物块返回后不能到达Q点，故物块在以后的运动过程中不会脱离轨道。
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
25．作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，由于血液中含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力．某电磁泵及其尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l的部分在磁场中，当管内充满血液并通以图示的电流时，血液便能向前流动．为使血液在管内不流动时能产生向前压强p，电流强度应调节为_______。由于血液的特殊性，在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过Iʹ，若其他条件不变，则匀强磁场的宽度l至少为________。
正确答案
解析
根据平衡有：BIb=PS，S=ab，联立两式解得I=
考查方向
解题思路
为使血液在管内不流动时能产生向前压强P，压力与安培力平衡，根据平衡求出电流强度的大小。
易错点
血液在管内不流动时，安培力和压力平衡。
知识点
20．类比是物理学中常用的思想方法。狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
9.狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示)，距离它r处的磁感应强度大小为
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
20．正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”，经过加速器加速后，质量均为m的正、负电子被分别引入该管道时，具有相等的速率v，他们沿着管道向相反的方向运动。在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁铁，即图甲中的A1、A2、A3…An共有n个，均匀分布在整个圆环上，每组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场，并且方向竖直向下，磁场区域的直径为d（如图乙），改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端，如图乙所示。若电子的重力可不计，则下列相关说法正确的是（ ）
A负电子在管道内沿顺时针方向运动
B电子经过每个电磁铁，偏转的角度是
C碰撞点为过入射点所对直径的另一端
D电子在电磁铁内做圆周运动的半径为
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
扫码查看完整答案与解析