4.如圖所示,兩根平行放置、長度很長的直導(dǎo)線A和B,放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場中,A導(dǎo)線通有電流I、B導(dǎo)線通有電流2I,且電流方向相反,研究兩導(dǎo)線中正相對的長度均為L的兩小段導(dǎo)線a、b.導(dǎo)線a受到磁場力大小為F1,導(dǎo)線b受到的磁場力大小為F2,則A通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為( 。
A.$\frac{{F}_{2}}{2IL}$B.$\frac{{F}_{1}}{IL}$C.$\frac{2{F}_{1}-{F}_{2}}{2IL}$D.$\frac{2{F}_{1}-{F}_{2}}{IL}$

分析 兩個導(dǎo)線間的作用力是相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,等大、反向、共線;兩個導(dǎo)線在原磁場中受到向外側(cè)的作用力;求解出導(dǎo)線a、b間的相互作用力后,再根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義公式B=$\frac{F}{IL}$列式求解

解答 解:兩個導(dǎo)線間的作用力是相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,等大、反向、共線,大小設(shè)為Fab
對左邊電流,有:F1=BIL+Fab
對右邊電流,有:F2=2BIL+Fab
兩式聯(lián)立解得:Fab=2F1-F2
則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為:
B′=$\frac{2{F}_{1}-{F}_{2}}{2IL}$
故選:C

點評 本題關(guān)鍵是明確兩個導(dǎo)線間的作用力是相互作用力,然后根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義公式列式求解

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連.遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t.用d表示A、B兩點的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖:

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b,結(jié)果如圖乙所示,由此讀出b=2.30mm;
(2)某次實驗中測得導(dǎo)軌傾角θ=30°,若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為△Ep=$(\frac{M}{2}-m)gd$,動能增加量可表示為△Ek=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{t}$)2,若在誤差允許范圍內(nèi)有△Ep=△Ek,則可認(rèn)為系統(tǒng)的機械能守恒.

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15.如圖所示,我國發(fā)射”神舟”七號飛船時,先將飛船發(fā)送到一個橢圓軌道上,其近地點為M,遠(yuǎn)地點為N.進(jìn)入該橢圓軌道正常運行時,通過M、N點時的速率分別是v1、v2,加速度分別為a1、a2.當(dāng)某次飛船通過N點時,地面指揮部發(fā)出指令,點燃飛船上的發(fā)動機,使飛船在極短時間內(nèi)加速后進(jìn)入圓形軌道,開始繞地球做勻速圓周運動,到達(dá)圓周上P點時速率為v3,加速度為a3,則下列結(jié)論正確的是( 。
A.v1>v3>v2,a1>a2=a3B.v1>v3>v2,a1>a3>a2
C.v3>v2>v1,a2>a3>a1D.v1>v3=v2,a1>a2=a3

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12.實驗室常用電場和磁場來控制帶電粒子的運動.在真空中A、C兩板之間加上電壓U,粒子被加速后從D點進(jìn)入圓形有界磁場;勻強磁場區(qū)域以O(shè)為圓心,半徑R=$\frac{\sqrt{3}}{10}m$,磁感應(yīng)強度B方向垂直紙面向外;其右側(cè)有一個足夠大的勻強電場,方向豎直向下,左邊界與圓形磁場邊界相切;現(xiàn)在電場區(qū)域放置一塊足夠長檔板GH,它與水平線FD夾角為60°(F點在檔板上,圓心O位于在FD上),且OF=3R,如圖所示.一比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{1}{3}$×106C/kg的帶正電粒子,從A板附近由靜止釋放,經(jīng)U=150V電壓加速后,從D點以與水平線成60°角射入磁場,離開圓形磁場時其速度方向與DF平行,最后恰好打在檔板上的F點.不計粒子重力,求
(1)粒子進(jìn)入磁場時的速度大小vD;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小;
(3)粒子到達(dá)F點時的速度大小vF;
(4)不改變其他條件,逐漸增大勻強電場的電場強度,要使粒子仍能打到擋板上,求所加電場場度的
最大值.

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19.下列關(guān)于太陽及太陽系的說法中正確的是( 。
A.太陽向外輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
B.太陽系中距離太陽越近的行星繞太陽公轉(zhuǎn)速度越大
C.太陽系中內(nèi)行星都沒有堅硬的外殼,外行星都有堅硬的外殼
D.太陽系雖然是銀河系中很小很小的一部分,但它位于銀河系的中心

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9.如圖所示是探究電源電動勢和電源內(nèi)、外電壓關(guān)系的實驗裝置,下部是可調(diào)高內(nèi)阻電池.提高或降低擋板,可改變A、B兩電極間電解液通道的橫截面積,從而改變電池內(nèi)阻.電池的兩極A、B與電壓傳感器2相連,位于兩個電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓傳感器1相連,R是滑動變阻器.(實驗前已給電源充足了電)
(1)閉合開關(guān)S,在將擋板向上提的過程中,電壓傳感器2的讀數(shù)將變大;(填“變大”,“變小”,“不變”)
(2)(多選題)下列說法中正確的是AD
(A)當(dāng)S斷開時,傳感器1的示數(shù)為零,傳感器2的示數(shù)等于電源電動勢
(B)閉合S,當(dāng)把電阻R的滑臂向左移動到阻值為零時,傳感器1的示數(shù)為零,傳感器2的示數(shù)等于電源電動勢;
(C)閉合S,無論R的滑臂移動到哪里,傳感器1的示數(shù)總小于傳感器2的示數(shù)
(D)閉合S,無論R的滑臂移動到哪里,傳感器1和傳感器2的示數(shù)之和總不變.

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16.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一矩形區(qū)域MNPQ,矩形區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強電場,場強為E;在y≥0的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場,半徑為R的光滑絕緣空心半圓管ADO固定在坐標(biāo)平面內(nèi),半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點,直徑AO垂直于水平虛線MN,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計)從半圓管的O點由靜止釋放,進(jìn)入管內(nèi)后從A點穿出恰能在磁場中做半徑為R的勻速圓周運動.求
(1)該粒子帶哪種電荷?勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為多少;
(2)若粒子再次進(jìn)入矩形區(qū)域MNPQ時立即撤去磁場,此后粒子恰好從QP的中點C離開電場.求矩形區(qū)域的邊長MQ與R的關(guān)系.
(3)在滿足(2)的基礎(chǔ)上,求從A點運動到C點的時間.

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13.如圖甲所示,固定的水平金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計.兩阻值相同的導(dǎo)體棒ab、cd置于導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直且始終保持良好接觸.整個裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強磁場B中.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒ab以如圖乙所示的速度向右運動.導(dǎo)體棒cd始終靜止在導(dǎo)軌上,以水平向右為正方向,則導(dǎo)體棒cd所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖象是(  )
A.B.C.D.

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14.2011年8月,“嫦娥二號”成功進(jìn)入環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家.如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,一飛行器處于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動,若地球公轉(zhuǎn)的周期為T,公轉(zhuǎn)軌道半徑為R,地球與飛行器間的距離為r,求:
(1)此飛行器在該拉格朗日點的運行速度;
(2)在地球和太陽所在的直線上還有這樣的點(飛行器處于該點,集合不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動)嗎?寫出你的分析過程.

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