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第=page22頁,共=sectionpages22頁第=page11頁,共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——磁場(chǎng)基礎(chǔ)練一、單選題(本大題共7小題,共28分)電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體(如污水)在管中的流量(在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積).為了簡(jiǎn)化,假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道,其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接(圖中虛線).圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料,前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面.當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí),在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接,I表示測(cè)得的電流值.已知流體的電阻率為ρ,不計(jì)電流表的內(nèi)阻,則可求得流量為:(????).A.IB(aR+ρbc) B.IB某磁場(chǎng)的磁感線如圖所示,則下列說法中正確的是(????)A.M點(diǎn)的磁場(chǎng)比N點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)

B.M點(diǎn)的磁場(chǎng)比N點(diǎn)的磁場(chǎng)弱

C.M點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和N點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同

D.靜止的正電荷在M電受到磁場(chǎng)力的方向和M點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同單匝線圈的面積為2.0m2,將它放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5×10?2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,如圖,那么穿過這個(gè)線圈的磁通量為A.0.5×10?2Wb B.1.0×10?2Wb 如圖所示,在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電荷量為+q的液滴在豎直面內(nèi)做以速率為v、半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則油滴的質(zhì)量(

)A. B. C. D.B關(guān)于電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力,正確的說法是(????)A.電荷在磁場(chǎng)中一定受洛倫茲力作用

B.電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用

C.電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致

D.電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場(chǎng)方向垂直如圖所示,有兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)、質(zhì)量均為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b,其中a被水平放置在傾角為45°的絕緣光滑斜面上,b被水平固定在斜面的右側(cè),且與a在同一水平面上,a、b相互平行。當(dāng)兩細(xì)棒中均通以大小為I的同向電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止,關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說法正確的是(????)A.方向豎直向下

B.大小為2mg2IL

C.大小為mgIL

D.若使b如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向里,靜電分析器通道中心線為14圓弧,圓弧的半徑(OP)為R,通道內(nèi)有均勻輻射的電場(chǎng),在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度v沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn),不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是A.速度選擇器的極板P1的電勢(shì)比極板P2的低

B.粒子的速度v=B1E1

C.粒子的比荷為E12二、多選題(本大題共5小題,共20分)如圖所示,在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子,從O點(diǎn)以相同的速率射入磁場(chǎng)中,射入方向與邊界成θ角,若不計(jì)重力,則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中(????)A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

B.重新回到邊界時(shí)速度大小和方向都相同

C.運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同

D.重新回到邊界時(shí)的位置與O點(diǎn)距離相同如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上,L1的正上方有a,b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外,已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為712B0

B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為112B0

C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為下面的各圖顯示了磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力.其中正確的是(????)A. B.

C. D.以下有關(guān)磁現(xiàn)象的說法中,正確的是(????)A.磁體周圍存在磁場(chǎng)

B.磁感線是真實(shí)存在的

C.同名磁極互相排斥

D.指南針能指南北是受地磁場(chǎng)的作用如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的工作面向上,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,下列說法中正確的是(????)A.電勢(shì)差的大小僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)

B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢(shì)φD<φC

C.僅增大電流I三、填空題(本大題共2小題,共10分)MN、PQ為水平放置、間距為0.5m的平行導(dǎo)軌,左端接有如圖所示的電路.電源的電動(dòng)勢(shì)為10V,內(nèi)阻為1Ω;小燈泡L的電阻為4Ω,滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為7Ω.將導(dǎo)體棒ab靜置于導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平導(dǎo)軌平面成θ=53°角;導(dǎo)體棒質(zhì)量為0.23kg,接入電路部分的阻值為4Ω.若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,求開關(guān)K閉合后:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流及導(dǎo)體棒所受的安培力大??;

(2)要使導(dǎo)體棒ab保持靜止,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少多大?如圖所示為交流發(fā)電機(jī)原理圖,已知兩磁極間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,矩形線框的匝數(shù)為n、面積為S.當(dāng)線框轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向垂直的圖示位置時(shí),穿過線框的磁通量為________;若線框從圖示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,所用時(shí)間為t,則線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為________.四、實(shí)驗(yàn)題(本大題共1小題,共12分)“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn):

(1)在對(duì)螺線管通電______(選填“前”或“后”)必須對(duì)磁傳感器進(jìn)行調(diào)零。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將磁傳感器探管前端插至通電螺線管軸線中點(diǎn)時(shí),磁傳感器讀數(shù)為?5mT.增大通過電螺線管的電流后,將探管從螺線管的另一端插入,當(dāng)探管前端再次到達(dá)螺線管軸線中點(diǎn)時(shí),磁傳感器的讀數(shù)可能為______

(A)5mT?(B)?6mT?(C)6mT?(D)3mT

(3)如圖所示,用傳感器測(cè)量通電螺線管軸線(x軸)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度,然后繪出B?x圖象,設(shè)x=0處為螺線管軸線的中央,下面最符合實(shí)際情況的圖是______

五、計(jì)算題(本大題共3小題,共30分)如圖,兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上,相距L,左端與一電阻R相連;整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下.一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上,在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率ν勻速向右滑動(dòng),滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.求

(1)電阻R消耗的功率;

(2)水平外力的大?。?/p>

如圖所示,質(zhì)量m=0.02kg、電荷量q=1.6×10?2C的帶正電的小球(可視為質(zhì)

點(diǎn)),從半徑r=1m的光滑絕緣14圓弧豎直軌道上由靜止自A端滑下,整個(gè)裝置處在方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。電場(chǎng)強(qiáng)度E=10V/m,方向沿軌道面水平向右;磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.5T,方向垂直軌道平面向里,軌道C點(diǎn)切線水平,取重力加速度g=10m/s2。

(1)求小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小v;

(2)求在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮N;

(3)設(shè)小球在圓弧上D(圖中未畫出)點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力最大,求∠AOD的正切值。

如圖,在整個(gè)直角坐標(biāo)系xoy區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E;在x>0區(qū)域還存在方向垂直于xoy平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從x軸上x=?L的A點(diǎn)射出,速度方向與x軸正方向成45°,粒子剛好能垂直經(jīng)過y軸,并且在第一象限恰能做直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力

(1)求粒子經(jīng)過y軸的位置;

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

(3)若將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為原來的一半,求粒子在x>0區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度和最低點(diǎn)的y坐標(biāo)。

答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí),正負(fù)電荷受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn),在上下表面間形成電勢(shì)差,最終穩(wěn)定時(shí),電荷所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,根據(jù)歐姆定律及電阻定律求出上下表面間的電勢(shì)差,從而根據(jù)平衡求出速度以及流量的大小。解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及掌握歐姆定律和電阻定律的運(yùn)用,注意電流方向的橫截面積求解。

【解答】

最終穩(wěn)定時(shí)有:qvB=q則有:v=根據(jù)電阻定律有:R′=ρ則總電阻為:R總=R′+R

解得:v=所以流量為:Q=vS=vbc=IB(bR+ρca故選B。

2.【答案】B

【解析】解:A、磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,由圖象知N點(diǎn)的磁場(chǎng)比M點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng),A錯(cuò)誤B正確;

C、磁感線的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,由圖象知兩點(diǎn)在一條曲線上,它們所處位置的切線方向不同,所以它們的磁場(chǎng)方向不同,C錯(cuò)誤;

D、由洛倫茲力公式知靜止的電荷不受洛倫茲力,D錯(cuò)誤;

故選:B.

3.【答案】B

【解析】解:在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí),穿過線圈的磁通量:

Φ=BS=0.5×10?2T×2.0Wb=1.0×10?2Wb,故B正確,ACD錯(cuò)誤;

故選:B【解析】試題分析:由于帶電液滴在復(fù)合場(chǎng)中做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力平衡電場(chǎng)力,只有洛侖茲力提供向心力,由此可知mg=qE,,由以上可知液滴的質(zhì)量

考點(diǎn):考查帶電液滴在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng):本題難度較小,在粒子處于重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),肯定是由重力與電場(chǎng)力平衡,洛侖茲力提供向心力

5.【答案】B

【解析】解:A、電荷在磁場(chǎng)中不一定受洛倫茲力,當(dāng)靜止時(shí)一定沒有洛倫茲力,而運(yùn)動(dòng)的電荷,當(dāng)速度與磁場(chǎng)平行時(shí),沒有洛倫茲力作用。故A錯(cuò)誤;

B、電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用。故B正確;

C、正電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向相同,當(dāng)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與該處電場(chǎng)方向相反。故C錯(cuò)誤;

D、電荷所受的洛倫茲力與磁場(chǎng)及運(yùn)動(dòng)速度構(gòu)成的平面垂直,所以電荷所受的洛倫茲力一定與磁場(chǎng)方向垂直,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),才受到洛倫茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由左手定則可確定洛倫茲力的方向,而電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入電場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力作用。正電荷的電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。

只要電荷在電場(chǎng)中一定有電場(chǎng)力,而電荷在磁場(chǎng)中靜止,則一定沒有磁場(chǎng)力,而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),才可能有洛倫茲力,當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí),洛倫茲力最大。

6.【答案】C

【解析】【分析】通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定則來確定安培力的方向,并根據(jù)受力平衡來確定b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與方向。學(xué)會(huì)區(qū)分左手定則與右手螺旋定則,前者是判定安培力的方向,而后者是電流周圍磁場(chǎng)的方向,并學(xué)會(huì)受力分析,同時(shí)掌握力的合成與分解的法則是解題的關(guān)鍵,難度不大?!窘獯稹緼.由安培定則可知,b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向豎直向上,A錯(cuò)誤;BC.對(duì)a分析受力,由平衡條件得,BILcos?45°=mgsin?45°,解得b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=mg2IL,選項(xiàng)C正確,D.若使b豎直向下移動(dòng),二者距離增大,a所受安培力減小,a不能保持靜止,D錯(cuò)誤。故選C。

7.【答案】C

【解析】解:A、由圖可知,粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn),進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力方向向左,由左手定則可知,該粒子帶正電;

粒子在速度選擇器內(nèi)向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知,粒子受到的洛倫茲力的方向向上;由于粒子勻速穿過速度選擇器,所以粒子受到的電場(chǎng)力得方向向下,則電場(chǎng)的方向向下,P1的電勢(shì)板比極板P2的高。故A錯(cuò)誤。

B、粒子在速度選擇器內(nèi)受力平衡,則:qE1=qvB1,可得:v=E1B1.故B錯(cuò)誤;

C、粒子在靜電分析器內(nèi)受到的電場(chǎng)力提供向心力,則:qE=mv2R

聯(lián)立可得粒子的比荷:qm=E12ERB12.故C正確;

D、粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,則:qvB=mv【解析】【分析】由題正負(fù)離子的質(zhì)量與電量相同,進(jìn)入同一磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同,根據(jù)偏向角的大小分析運(yùn)動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短;由牛頓第二定律研究軌道半徑;根據(jù)圓的對(duì)稱性,分析離子重新回到邊界時(shí)速度方向關(guān)系和與O點(diǎn)距離。本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題。求運(yùn)動(dòng)時(shí)間可用關(guān)系式t=θ2πT=sv=θω,【解答】A.根據(jù)左手定則分析可知,正離子逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),負(fù)離子順時(shí)針偏轉(zhuǎn),重新回到邊界時(shí)正離子的速度偏向角為2π?2θ,軌跡的圓心角也為2π?2θ,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2π?2θ2πT,同理,負(fù)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=B.正負(fù)離子在磁場(chǎng)中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度沿軌跡的切線方向,根據(jù)圓的對(duì)稱性可知,重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同,故B正確;

C.根據(jù)牛頓第二定律得?qvB=mv2r,?r=mvqB,由題q、v、B、m大小均相同,則r相同,故C正確;

D.根據(jù)幾何知識(shí)得知重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離s=2rsinθ,r、θ相同,則s相同,故D

9.【答案】AC

【解析】解:整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外,

且a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為13B0和12B0,方向也垂于紙面向外,

根據(jù)右手螺旋定則,L1直導(dǎo)線電流,在a、b兩點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,大小相等,

同理,L2直導(dǎo)線的電流,在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在b點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,但兩點(diǎn)的磁場(chǎng)大小相等,

依據(jù)矢量疊加法則,則有:B0?B2?B1=B03;

B0+B2?B1=【解析】解:A、磁場(chǎng)向上,電流向里,根據(jù)左手定則可得,安培力的方向水平向右,所以A錯(cuò)誤;B、磁場(chǎng)向左,電流向外,根據(jù)左手定則可得,安培力的方向向上,所以B正確;C、磁場(chǎng)向里,電流向左,根據(jù)左手定則可得,安培力的方向向下,所以C正確;D、磁場(chǎng)向外,電流向外,它們的方向相同,不受安培力的作用,所以D錯(cuò)誤.故選:BC據(jù)左手定則來判斷即可,讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是導(dǎo)線受的安培力的方向.掌握住左手定則的內(nèi)容,直接判斷即可,比較簡(jiǎn)單,同時(shí)要注意與右手定則的區(qū)別,注意磁場(chǎng)方向、電流方向以及安培力的方向之間的關(guān)系.

11.【答案】ACD

【解析】解:A、磁體周圍存在著磁場(chǎng),磁體間的作用就是通過磁場(chǎng)完成的,故A正確;

B、由于磁場(chǎng)是看不見、摸不著的,為了形象地描述磁場(chǎng),而引入了磁感線的概念,它不是真實(shí)存在的,故B錯(cuò)誤;

C、由同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引知,故C正確;

D、地磁兩極與地理兩極的關(guān)系為:地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理的北極附近,指南針能指南北是受地磁場(chǎng)的作用,故D正確。

故選:ACD。

A、磁場(chǎng)存在于磁體的周圍,是真實(shí)存在的;

B、由磁感線的概念來判斷;

C、由磁極間的相互作用規(guī)律判斷;

D、由地磁兩極與地理兩極的關(guān)系判斷。

本題考查了磁極間的相互作用規(guī)律、磁感線的引入和性質(zhì)、地磁兩極與地理兩極的關(guān)系。

12.【答案】BC

【解析】解:AC、根據(jù)CD間存在電勢(shì)差,之間就存在電場(chǎng),電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡,

設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬高分別為a、b、c,有qUb=qvB,I=nqvS=nqvbc,則UCD=BInqc,n由材料決定,故U與材料有關(guān);U還與厚度c成反比,與寬b無關(guān),同時(shí)還與磁場(chǎng)B與電流I有關(guān),故A錯(cuò)誤、C正確。

B、根據(jù)左手定則,電子向D側(cè)面偏轉(zhuǎn),D表面帶負(fù)電,C表面帶正電,所以C表面的電勢(shì)高,則電勢(shì)φD<φC.故B正確。

D、在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),應(yīng)將元件的工作面保持豎直,讓磁場(chǎng)垂直通過。故D錯(cuò)誤。

故選:BC。

在霍爾元件中,移動(dòng)的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,即可知道C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD的正負(fù)。CD間存在電勢(shì)差,之間就存在電場(chǎng),電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢(shì)差UCD與什么因素有關(guān)。

解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子,以及自由電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡。

13.【答案】解:(1)電路的總電阻為R總=R0+r+R2=10Ω

干路上的電流為I=ER總=1A,

流過導(dǎo)體棒的電流為I1=I2?=0.5A

導(dǎo)體棒受到的安培力為F=BI1L=0.5N

(2)導(dǎo)體棒受力如右圖所示,由平衡條件得:

【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律求解此時(shí)電路中的電流I;

要使導(dǎo)體棒ab保持靜止,根據(jù)受力平衡分析求解摩擦力大小,進(jìn)而得到摩擦因數(shù).

本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問題,運(yùn)用閉合電路歐姆定律和平衡條件求B是關(guān)鍵,再根據(jù)平衡條件求解摩擦力.

14.【答案】BS;nBSt【解析】【分析】通過線圈的磁通量可以根據(jù)Φ=BSsinθ進(jìn)行求解,θ為線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,即可求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。

解決本題的關(guān)鍵掌握磁通量的公式,知道當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí),磁通量為0,但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),磁通量最大,而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)卻最小。【解答】當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)與磁場(chǎng)方向垂直的圖示位置時(shí),通過線圈的磁通量Φ=BS;

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則有E=nΔΦΔt=nBSt。

故填:

15.【答案】前

C

B

【解析】解:(1)在對(duì)螺線管通電前必須對(duì)磁傳感器進(jìn)行調(diào)零,否則就會(huì)有測(cè)量誤差。

(2)增大通電螺線管的電流后,螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,由于螺線管軸線中點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定,所以從另一端插入時(shí),磁傳感器的讀數(shù)可能為6mT.故ABD錯(cuò)誤C正確。

故選:C。

(3)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同,由于內(nèi)部磁感線比管口密,磁感應(yīng)強(qiáng)度B較大,故B正確ACD錯(cuò)誤。

故選:B。

故答案為:(1)前。(2)C.(3)B

(1)在通電前必須對(duì)磁傳感器進(jìn)行調(diào)零。

(2)減小通過電螺線管的電流后,通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,從不同端插入磁傳感器的讀數(shù)時(shí)正負(fù)不同。

(3)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度比螺線管管口處磁感應(yīng)強(qiáng)度大。

測(cè)量工具使用前都必須調(diào)零,這是常規(guī),要掌握牢固。要明確通電螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流有關(guān),電流增大,磁感應(yīng)強(qiáng)度增大。要了解通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)磁感線的疏密判斷B的大小。

16.【答案】解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=BvL…①

則導(dǎo)體棒中的電流大小為:I=ER…②

電阻R消耗的功率:P=I2R…③

聯(lián)立②③可解得:P=B2L2v2R…④

(2)由于導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng),故向右的水平外力F等于向左的安培力F安和摩擦力的和,則水平外力:

F=μmg+F安…⑤

安培力:【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由歐姆定律求出電流的大?。晒絇=I2R求出電阻R的功率.

(2)導(dǎo)體棒勻速向右滑動(dòng)時(shí),水平外力與安培力和摩擦力的和是平衡力,根據(jù)平衡條件求解水平外力F的大小.

本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合,安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁,安培力經(jīng)驗(yàn)公式

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