資源簡介

(共40張PPT)
第一章　安培力與洛倫茲力
綜合微評（一）
C
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解析：圖A中直導線與磁場平行，不受安培力，選項A錯誤；根據左手定則可知，圖B 中直導線所受安培力方向垂直紙面向外，選項B錯誤；根據左手定則可知，圖C中直 導線所受安培力方向豎直向上，選項C正確；根據左手定則可知，圖D中直導線所受 安培力方向豎直向下，選項D錯誤.
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A. 與ab邊平行，豎直向上
B. 與ab邊垂直，指向左邊
C. 與ab邊平行，豎直向下
D. 與ab邊垂直，指向右邊
解析：由安培定則可得：導線a、b的電流在c處的合磁場方向豎直向下.再由左手定則 可得：安培力的方向是與ab邊垂直，指向左邊.故選B.
B
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A. 無論小球帶何種電荷，小球仍會落在a點
B. 無論小球帶何種電荷，小球下落時間都會延長
C. 若小球帶負電荷，小球會落在更遠的b點
D. 若小球帶正電荷，小球會落在更遠的b點
解析：地磁場在赤道上空水平由南向北，從南向北觀察，如果小球帶正電荷，則洛倫 茲力斜向右上方，該洛倫茲力在豎直向上的方向和水平向右的方向均有分力，因此， 小球落地時間會變長，水平位移會變大；同理，若小球帶負電，則小球落地時間會變 短，水平位移會變小，故D正確.
D
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A. a點的磁感應強度一定為零
B. b點的磁感應強度一定為零
C. ef導線受到的安培力方向向右
D. cd導線在a點產生的磁場方向垂直紙面向外
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解析：根據安培定則可知，通電導線cd在a點產生的磁場方向垂直紙面向里，通電導 線ef在a點產生的磁場方向垂直紙面向外，但a點離cd較近，故a點的磁場方向垂直紙 面向里，故a點的磁感應強度一定不為零，故A、D錯誤；根據安培定則可知，通電導 線ef和cd在b點產生的磁場方向相同，均為垂直紙面向外，所以b點的磁場方向向外， 故b點的磁感應強度一定不為零，故B錯誤；根據左手定則可判斷，電流方向相反的 兩根導線所受的安培力互相排斥，所以ef導線受到的安培力方向向右，故C正確.
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A. 粒子帶正電
B. 粒子沿abcde方向運動
C. 粒子通過上方圓弧比通過下方圓弧時間長
D. 粒子恰能穿過金屬片10次
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B. v1＞v2，n1＞n2
C. v1＝v2，n1＜n2
D. v1＞v2，n1＝n2
B
A. v1＜v2，n1＞n2
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A. b、c中電流在a導線處產生的合磁場磁感應強度為0
B. b、c中電流在a導線處產生的合磁場磁感應強度大小為2B0
C. a導線受到的安培力大小為B0Il
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解析：導線a、b、c兩兩等距，截面構成等邊三角形，均通有電流I，b中的電流在a導 線位置處產生的磁場的磁感應強度大小為B0，導線a、c在其他導線位置處產生的磁場 的磁感應強度大小也為B0，b、c中電流在a導線處產生的磁場如圖所示，根據幾何關 系知，其夾角為120°，合磁場的磁感應強度與一根導線在該處產生的磁場的磁感應 強度大小相等，等于B0，則a導線受到的安培力大小為F＝B0Il.
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A. 經過最高點時，三個小球的速度相等
B. 經過最高點時，甲球的速度最小
C. 甲球的釋放位置比乙球的高
D. 運動過程中三個小球的機械能均保持不變
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A. 三個速度的大小關系可能是v2＜v1＜v3
B. 三個速度的大小關系可能是v1＞v2＞v3
ACD
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A. 粒子一定帶正電
B. 若僅將板間距離變為原來的2倍，粒子運動軌跡偏向下極板
C. 若將磁感應強度和電場強度均變為原來的2倍，粒子仍將做勻 速直線運動
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三、實驗題（本題共2小題，共15分）
11. （6分）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗.兩根金屬導軌ab和a1b1 固定在同一水平面內且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的S極位于兩導軌的正 上方，N極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直.
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（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路；要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在 開關閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向運動.
答案：（1）
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解析：（1）電磁鐵的S極位于兩導軌的正上方，N極位于兩導軌的正下方，磁感應強 度方向豎直向上，要使金屬棒向右運動，由左手定則可知，電流應從a1流向a，a1應 與電源的正極相連，滑動變阻器采用限流接法，實物電路圖如圖所示；
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（2）為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：
A. 適當減小兩導軌間的距離
B. 換一根更長的金屬棒
C. 適當增大金屬棒中的電流
其中正確的是 （填入正確選項前的字母）.
C　
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（3）根據磁場會對電流產生作用力的原理，人們發明了 （填入正確選項前的 字母）.
A. 回旋加速器 B. 電磁炮 C. 質譜儀
解析：（3）回旋加速器是粒子受到磁場的洛倫茲力作用而做勻速圓周運動，不是磁 場對電流的作用，故A錯誤；電磁炮是利用磁場對電流產生力的作用工作的，故B正 確；質譜儀是粒子受到磁場的洛倫茲力作用而做勻速圓周運動，不是磁場對電流的作 用，故C錯誤.故選B.
B　
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12. （9分）物體的帶電量是一個不易測得的物理量，某同學設計了如下實驗來測量 帶電物體所帶電量.如圖（a）所示，他將一由絕緣材料制成的小物塊A放在足夠長的 木板上，打點計時器固定在長木板末端，物塊靠近打點計時器，一紙帶穿過打點計時 器與物塊相連，操作步驟如下，請結合操作步驟完成以下問題：
（1）為消除摩擦力的影響，他將長木板一端墊起一定傾角，接通打點計時器，輕輕 推一下小物塊，使其沿著長木板向下運動.多次調整傾角θ，直至打出的紙帶上點 跡 　 　，測出此時木板與水平面間的傾角，記為θ0.
間距相等（或均勻）
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解析：（1）此實驗平衡摩擦力后，確定滑塊做勻速直線運動的依據是，看打點計時 器在紙帶上所打出點的分布應該是等間距的.
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（2）如圖（b）所示，在該裝置處加上一范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強磁場，用 輕細繩通過一輕小定滑輪將物塊A與物塊B相連，繩與滑輪摩擦不計.給物塊A帶上一 定量的正電荷，保持傾角θ0不變，接通打點計時器，由靜止釋放小物塊A，該過程可 近似認為物塊A帶電量不變，下列關于紙帶上點跡的分析正確的是 .
A. 紙帶上的點跡間距先增加后減小至零
B. 紙帶上的點跡間距先增加后減小至一不為零的定值
C. 紙帶上的點跡間距逐漸增加，且相鄰兩點間的距離
之差不變
D. 紙帶上的點跡間距逐漸增加，且相鄰兩點間的距離
之差逐漸減少，直至間距不變
D　
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（3）（多選）為了測定物體所帶電量q，除θ0、磁感應強度B外，本實驗還必須測量 的物理量有 .
A. 物塊A的質量M
B. 物塊B的質量m
C. 物塊A與木板間的動摩擦因數μ
D. 兩物塊最終的速度v
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四、解答題（本題共3小題，共39分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和 重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須寫 出數值和單位）
13. （8分）如圖所示，直線MN上方為磁感應強度為B的足夠大的勻強 磁場.一電子（質量為m、電荷量為e）以速度v從點O與MN成30°角的方向射入磁場 中，求：
（1）電子從磁場中射出時距O點多遠？
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解析：（1）電子在磁場中做圓周運動，
由左手定則可判斷出電子應落在ON上，根據幾何關系可解得圓心角為60°
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（2）電子在磁場中運動的時間為多少？
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14. （15分）如圖所示為質譜儀的工作原理圖，在容器A中存在若干種電荷量相同而 質量不同的帶電粒子，它們可從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場（初 速度可忽略），然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場 中，最后打到照相底片D上.若這些粒子中有兩種電荷量均為q、質量分別為m1和m2的 粒子（m1＜m2），粒子重力忽略不計.
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（1）分別求出這兩種粒子進入磁場時的速度v1、v2的大?。?br/>1
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（2）求這兩種粒子打到照相底片上的位置間的距離.
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15. （16分）如圖所示，電源電動勢為3 V，內阻不計，兩個不計電阻的金屬圓環表 面光滑，豎直懸掛在等長的細線上，金屬環面平行，相距1 m，兩環分別與電源正負 極相連.現將一質量為0.06 kg、電阻為1.5 Ω的導體棒輕放在環上，導體棒與環有良 好電接觸.兩環之間有方向豎直向上、磁感應強度為0.4 T的勻強磁場.當開關閉合 后，導體棒上滑到某位置靜止不動，試求在此位置上棒對每一個環的壓力為多少？若 已知環半徑為0.5 m，此位置與環底的高度差是多少？
答案：0.5 N　0.2 m
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解析：導體棒受的安培力為F＝BIl，
代入數據解得FN＝0.5 N.
由牛頓第三定律知，導體棒對每一個環的壓力為0.5 N，
得θ＝53°，
導體棒距環底的高度為h＝r（1－cos θ）＝0.2 m.
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