如圖15-2-26所示，水平桌面上放置U形金屬導(dǎo)軌，串接有電源.現(xiàn)將兩根質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線L1和L2放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在的平面有一個方向向上的勻強磁場.當合上開關(guān)后，兩根導(dǎo)線便向右運動，并先后脫離導(dǎo)軌右端掉到水平地面上，測得它們落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2.求合上開關(guān)后：

圖15-2-26

(1)安培力對導(dǎo)線L1和L2所做的功之比為多少;

(2)通過導(dǎo)線L1和L2的電荷量之比為多少.

(1)W1∶W2=(s1∶s2)2  (2) Q1∶Q2=s1∶s2


解析:

(1)導(dǎo)線脫離導(dǎo)軌后做平拋運動,由s=vt,h=得t=,所以s=v，由此式可知s∝v,則有.又由動能定理有W=mv2，則W∝v2，則有.

(2)導(dǎo)線在導(dǎo)軌上運動時，安培力對導(dǎo)線的沖量使導(dǎo)線的動量增加.對導(dǎo)線由動量定理有F安t=mv.又F安=BIL，I=,則可得Q=.由此式可知Q∝v,則有.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

用電壓表、電流表（內(nèi)阻的影響均不計）、滑動變阻器、直流電源和燈泡組成電路，測量燈泡的電流強度隨電壓變化的關(guān)系．
①已知滑動變阻器電阻為25Ω，電阻絲有效長度30cm，電源電動勢為6V，內(nèi)阻不計．甲燈泡接入電路，測得如圖（a）所示的I-U圖線．則得出AB圖線的實驗過程中，變阻器動片在電阻絲上移動的長度是
 
cm在（b）圖中，不改變電源和變阻器位置，畫出實驗電路圖，要求變阻器動片右移時，燈泡兩端電壓變大．
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②若改變電源電壓，分別測乙、丙燈泡的電流強度隨電壓變化的關(guān)系．所得結(jié)果列于下表：
電壓/V 2 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
電流/A A 0.14 0.20 0.29 0.34 0.39 0.49 0.57 0.65 0.71 0.78 0.85 0.91 0.96 l.00
B 0.04 0.07 0.10 0.13 0.16 0.19 0.23 0.26 0.28 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39
在圖（c）坐標紙上畫出乙、丙兩燈的U-I圖線．
若將乙、丙兩燈串聯(lián)后，接在80V的電壓兩端，流過燈絲的電流為
 
A．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-2-26所示，水平桌面上放置U形金屬導(dǎo)軌，串接有電源.現(xiàn)將兩根質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線L1和L2放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在的平面有一個方向向上的勻強磁場.當合上開關(guān)后，兩根導(dǎo)線便向右運動，并先后脫離導(dǎo)軌右端掉到水平地面上，測得它們落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2.求合上開關(guān)后：

圖15-2-26

(1)安培力對導(dǎo)線L1和L2所做的功之比為多少;

(2)通過導(dǎo)線L1和L2的電荷量之比為多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：

原子在不停地做熱運動，為了能高精度地研究孤立原子的性質(zhì)，必須使它們幾乎靜止下來并能在一個很小的空間區(qū)域停留一段時間，例如納米技術(shù)中需要移動或修補分子.科學(xué)家已發(fā)明了一種稱為“激光制冷”的技術(shù)，原理如下：

在一個真空室內(nèi)，一束非常準直的Na-23原子束（通過樣品在1 000 K高溫下蒸發(fā)而獲得，原子做熱運動的速率近似為v0=1 000 m/s),受一束激光的正面照射，如圖15-2-3 所示.設(shè)原子處在基態(tài)，運動方向與激光光子的運動方向相反，選好激光頻率使光子能量E等于鈉原子第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)間能量差，原子就能吸收它而發(fā)生躍遷，躍遷后原子的速度為v1，隨后該原子發(fā)射光子并回到基態(tài).設(shè)所發(fā)射光子的運動方向與速度v0的方向總是相同的，此時原子的速度為v2,接著重復(fù)上述過程，直到原子的速度減小到零.

圖15-2-3

（1）吸收與發(fā)射光子的總次數(shù)為多少？

（2）原子停留在激發(fā)態(tài)上的時間稱為原子在這種狀態(tài)下的壽命，大小約為10-8 s.忽略每次吸收與發(fā)射光子的時間，按上述方式，原子初速度v0減小到零，共需多長時間？該時間內(nèi)原子共走過的路程為多少？（E=3.36×10-19 J，鈉原子的質(zhì)量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s）

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科目：高中物理 來源： 題型：

原子在不停地做熱運動，為了能高精度地研究孤立原子的性質(zhì)，必須使它們幾乎靜止下來并能在一個很小的空間區(qū)域停留一段時間，例如納米技術(shù)中需要移動或修補分子.科學(xué)家已發(fā)明了一種稱為“激光制冷”的技術(shù)，原理如下：

在一個真空室內(nèi)，一束非常準直的Na-23原子束（通過樣品在1 000 K高溫下蒸發(fā)而獲得，原子做熱運動的速率近似為v0=1 000 m/s),受一束激光的正面照射，如圖15-2-3 所示.設(shè)原子處在基態(tài)，運動方向與激光光子的運動方向相反，選好激光頻率使光子能量E等于鈉原子第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)間能量差，原子就能吸收它而發(fā)生躍遷，躍遷后原子的速度為v1，隨后該原子發(fā)射光子并回到基態(tài).設(shè)所發(fā)射光子的運動方向與速度v0的方向總是相同的，此時原子的速度為v2,接著重復(fù)上述過程，直到原子的速度減小到零.

圖15-2-3

（1）吸收與發(fā)射光子的總次數(shù)為多少？

（2）原子停留在激發(fā)態(tài)上的時間稱為原子在這種狀態(tài)下的壽命，大小約為10-8 s.忽略每次吸收與發(fā)射光子的時間，按上述方式，原子初速度v0減小到零，共需多長時間？該時間內(nèi)原子共走過的路程為多少？（E=3.36×10-19 J，鈉原子的質(zhì)量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s）

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