把一根長(zhǎng)l = 10cm的導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,

(1)當(dāng)導(dǎo)線中通以I1 = 2A的電流時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小為 1.0×10-7N,則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(2)若該導(dǎo)線中通以I2 = 3A的電流,則此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小是多少?方向如何?

(1)5×10-7T,(2)1.5×10-7N

解析試題分析:
(1)根據(jù)
(2)當(dāng)導(dǎo)線中電流變化時(shí),導(dǎo)線所處的磁場(chǎng)方向不不變,故根據(jù)左手定則,方向垂直于棒向上。
考點(diǎn):本題考查安培力大小計(jì)算及及用左手定則確定安培力方向。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

 如圖所示的空間分為I、II、III三個(gè)區(qū)域,各豎直邊界面相互平行,I、II區(qū)域均存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向垂直界面向右;同時(shí)II區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng);III區(qū)域空間有一與FD邊界成450角的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,其下邊界為水平線DH,右邊界是GH:一質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計(jì))從O點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度為v0,粒子在C點(diǎn)沿著區(qū)域III的磁感線方向進(jìn)人III區(qū)域,在DH上的M點(diǎn)反彈,反彈前、后速度大小不變,方向與過碰撞點(diǎn)的豎直線對(duì)稱,已知粒子在III區(qū)域內(nèi)垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r= ,C點(diǎn)與M點(diǎn)的距離為,M點(diǎn)到右邊界GH的垂直距離為。求:
(1)粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間t1=?
(2) A與C間的電勢(shì)差UAC=?
(3)粒子在III區(qū)域磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(上、下及左側(cè)無邊界)。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運(yùn)動(dòng)。小球在t=0時(shí)刻通過電場(chǎng)中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L(zhǎng),且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場(chǎng)所在的空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場(chǎng),設(shè)且為未知量。求:
(1)場(chǎng)強(qiáng)E的大小;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng)。則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小,并在圖中定性畫出此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡。
     

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如下圖所示,初速度為零的負(fù)離子經(jīng)電勢(shì)差為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后,從離子槍T
中水平射出,經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的距離為d的兩平行金屬板MN和PQ之間,
離子所經(jīng)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).不考慮離子重力作用,離子的荷質(zhì)比在什么范圍內(nèi),離子才能打在金屬板PQ上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),裝置上下兩極板問電勢(shì)差為U,間距為L(zhǎng);右側(cè)為“臺(tái)形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ACDH,其中,AH//CD, =4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn)),從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動(dòng)并從狹縫S2射出,接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射入“臺(tái)形”區(qū)域,最后全部從邊界AC射出。若兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,“臺(tái)形”寬度=L,忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

(1)判定這束粒子所帶電荷的種類,并求出粒子速度的大小;
(2)求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值;
(3)求出(2)問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺(tái)形”區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板,兩板間的距離和板長(zhǎng)均為d=0.5m,定值電阻為R2=3Ω,現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放,取g=10m/s2,求:

(1)金屬棒下滑的最大速度為多大?
(2)當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率P為多少?
(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí),在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3T,在下板的右端且非?拷掳宓奈恢锰幱幸毁|(zhì)量為m2=3×10-4kg、所帶電荷量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出,初速度v應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直線AA1右側(cè)有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場(chǎng)方向、且沿與AA1邊界成θ=300角的方向射入磁場(chǎng)中,求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線和磁感線以速度v飛入.已知兩極間距為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,這時(shí)粒子恰能沿直線穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域.今將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值,則粒子將落到極板上.已知粒子重力不計(jì),則粒子落到極板上時(shí)的動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如右圖所示為研究帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問題的實(shí)驗(yàn)裝置:M、N是豎直放置的兩正對(duì)著的平行金屬板,S1、S2是板上兩個(gè)正對(duì)的小孔,其中N板的右側(cè)有一個(gè)在豎直面內(nèi),以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),另有一個(gè)同樣以O(shè)為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上,且AC⊥S1O′.當(dāng)在M、N板間加恒定電壓U時(shí),一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向S2孔運(yùn)動(dòng),最后打在圖示的熒光屏上的P處,∠COP=30°.若要讓上述帶正電離子(不計(jì)重力)仍在S1處由靜止開始加速,最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處,求M、N板間所加電壓的大小U′.

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