20xx教科版高中物理選修3-134磁場對運動電荷的作用——洛倫茲力同步精練1-展示頁
2024-12-10 18:21本頁面
【正文】 小、方向為 ( ) tan θ ， 豎直向上 tan θ ， 豎直向下 sin θ ， 平行懸線向下 sin θ ， 平行懸線向上 答案 D 解析 要求所加磁場的磁感應強度最小 ， 應使棒平衡時所受的安培力有最小值 ． 由于棒的重力恒定 ， 懸線拉力的方向不變 ， 如圖所示 ， 由畫出的力的三角形可知 ， 安培力的最小值為 Fmin＝ mgsin θ ， 即 IlBmin＝ mgsin θ ， 得 Bmin＝ mgIl sin θ ， 方向應平行于懸線向上 ． 故選D. 2. 圖 3－ 4－ 6 如圖 3－ 4－ 6 所示 ， 在傾角為 θ的斜面上 ， 有一質量為 m的通電長直導線 ， 電流方向如圖 ， 當導線處于垂直于斜面向上的勻強磁場中 ， 磁 感應強度大小分別為 B1和 B2時 ， 斜面對長直導線的靜摩擦力均達到最大值 ， 已知 B1∶ B2＝ 3∶ 1， 求斜面對長直導線的最大靜摩擦力的大小 ． 答案 12mgsin θ 解析 假設最大靜摩擦 力為 fm， B1IL＝ mgsin θ ＋ fm① mgsin θ ＝ B2IL＋ fm② 聯立可得： fm＝ 12mgsin θ . 安培力和牛頓第二定律的結合 3. 圖 3－ 4－ 7 據報道 ， 最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮 ， 其原理如圖 3－ 4－ 7 所示 ． 炮彈(可視為長方形 導體 )置于兩固定的平行導軌 之間 ， 并與軌道壁密接 ． 開始時炮彈在導軌的一端 ， 通以電流后炮彈會被磁力加速 ， 最后從位于導軌另一端的出口高速射出 ． 設兩導軌之間的距離 W＝ m， 導軌長 L＝ m， 炮彈質量 m＝ I的方向如圖中箭頭所示 ． 可以認為 ， 炮彈在軌道內運動時 ， 它所在處磁場的磁感應強度始終為 B＝ T， 方向垂直于紙面向里 ． 若炮彈出口速度為 v＝ 103 m/s， 求通過導軌的電流 重力的影響 ． 答案 6 104 A 解析 在導軌通有電流 I時 ， 炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為 F＝ IBW① 設炮彈的加速度的大小為 a， 則有 F＝ ma② 炮彈在兩導軌間做勻加速運動 ， 因而 v2＝ 2aL③ 聯立 ①②③ 代入題給數據得： I＝ 10
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