1、填空题 洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力,洛伦兹力的大小的计算公式:
F="qvB" sinθ,其中θ是 _____________的夹角.若磁场对运动电荷的作用力大小为f=qvB,则电荷的运动方向与磁场方向应 _________.f的方向可用
定则来判定.当电荷的速度方向与磁场方向互相平行时,洛伦兹力大小
等于 .当带电粒子垂直进入匀强磁场,只受洛伦兹力作用时,粒子将做
______运动,运动半径为 ,运动周期为
参考答案:B与V 垂直 左手 0 匀速圆周 mv/Qb 2πr/v
本题解析:若电荷平行于磁场运动,所受洛伦兹力为零,F="qvB" sinθ,其中θ是磁场与速度方向的夹角,即B与V的夹角,若B与V垂直,则f=qvB,其方向可以用左手定则判断,当带电粒子垂直进入匀强磁场,只受洛伦兹力作用时,洛伦兹力与速度方向垂直,所以粒子将做匀速圆周运动,
,可知运动半径为
,运动周期
故答案为:B与V 垂直 左手 0 匀速圆周 mv/qB 2πr/v
本题难度:一般
2、计算题 如图甲,在水平桌面上固定着两根相距0.2m,相互平行的无电阻轨道P和轨道一端固定一根电阻为0.0l Ω的导体棒a,轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0lΩ的金属棒b,两棒相距0.2m.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B0="0.10" T(设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10 m/s2)

(1)若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图乙中图象所示的规律变化,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量是多少?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图丙所示.求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力.
参考答案:(1)0.036J(2)a=5m/s2?f=0.2N
本题解析:(1)当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的感应电流I,以b棒为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应度增大到b所受安培力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动.
感应电动势:E=
?I=
?
(3分)
?棒b将要运动时,有f=BtIL?∴Bt=
?根据Bt=B0+
,得t=1.8s
回路中产生焦耳热为Q=I22rt=0.036J?
(2)由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化的函数表达式为?F=F0+
当b棒匀加速运动时,根据牛顿第二定律有: F-f-F安=ma?
F安=B0?IL??I=
?v=at?∴F安=
?
联立可解得F=f+ma+
?
(2分)
?将据代入,可解得a=5m/s2?f=0.2N?考点:
点评:本题是力学和电磁学的综合题,综合运用了电磁感应定律、能量守恒定律以及共点力平衡问题,
本题难度:一般
3、选择题 如图所示的下列各图中,表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况,其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:左手定则的内容为伸开左手,让四指与大拇指相互垂直,磁场垂直穿过掌握,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为电流受力的方向;
根据左手定则判断受力方向:
A、受力向左,故A中关系错误;
B、受力向右,故B中关系正确;
C、受力向上,故C中关系正确;
D、受力垂直于电流向上,故D中关系正确;
本题选不正确的,故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反大小不同的电流,这两根导线把它们所在的平面分成a、b、c三个区域,如右图所示,则磁感强度为零的区域( )
A.一定出现a区
B.一定出现b区
C.可能出现在b区
D.可能出现在c区