内容正文:
进阶
突破
第一章磁场对电流的作用
第1节安培力
1.(2023·湖北黄冈中学期中)用一根导线围成如图所示的回路KLMN,KN和LM是半径分别
为ON、OM的同心圆弧,O为圆心,KL和NM沿圆的半径方向,一圆环和KLMN在同一平面
内,圆环的圆心也在O点,在圆环和回路KMN中分别通以如图所示的恒定电流I1、I2,圆环
固定,则下列说法正确的是
A.圆环对KN段圆弧的斥力大于对LM段圆弧的引力
B.圆环对KL段和对MN段的安培力等大反向
C.回路KLMN将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
D.回路KLMN将在纸面内向左平动
2.(2023·陕西汉中期末)如图所示,水平面内的正方形ACDE中有垂直于水平面向上的匀强磁
场,F、G分别是AE、AC边的中点,由粗细均匀的三段直导线组成的三角形金属线框DFG放在
水平面上,若用软导线连接F、G通入大小为I的恒定电流,线框受到的安培力为F1,若用软
导线连接D、F也通人大小为I的恒定电流,线框受到的安培力大小为F,线框始终保持静止
不动,则F:F2等于
()
D
A.2:3
B.√2:2
C.2:√5
D.1:3
第2节安培力的应用
第1课时》通电导线在磁场中的平衡与运动
1.(2023·江苏南京二十九中质检)如图所示,水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线α
和b,电流大小相等,方向垂直纸面向里,竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上.通电直导线
c中的电流方向垂直纸面向外.现在从M点由静止释放直导线c,直导线c可沿中垂面落至地
面上的N点.整个过程导线a和b静止不动,不计空气阻力,则由M点运动到N点的过程中
A.导线c在M点受到的安培力水平向右
M
⊙
B.导线c在M点受到的安培力竖直向下
C.导线c可能做加速度一直增大的加速运动
D.导线c可能做加速度一直减小的加速运动
2.(2023·浙江杭州期中)如图,倾斜平行导轨MW、PQ与水平面的夹角都为0=37°,N、Q之间
接有E=6V,r=12的电源,在导轨上放置金属棒ab,质量为m=200g,长度刚好为两导轨的
间距L=0.5m,电阻为R=5,与两导轨间的动摩擦因数都为=0.5(设最大静摩擦力等于滑
进阶突破·拔高练01
动摩擦力),αb棒与导轨垂直且接触良好.外加匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向为垂直导
轨平面向上.在ab棒的中点用一平行轨道MN的细线通过定滑轮挂一质量为m,的物块.不计
导轨和连接导线的电阻,不计滑轮的摩擦,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.要使ab棒
始终保持静止,求所挂物块m的取值范围。
E
第2课时》安培力的应用
1.电动机通电之后电动机的转子就转动起来,其实质是因为电动机内线圈通电之后在磁场中受
到了安培力的作用,如图所示为电动机内的矩形线圈,其只能绕Ox轴转动,线圈的四个边分
别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图所示,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动
起来
A.方向沿x轴的恒定磁场
B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场
D.方向沿z轴的变化磁场
2.(2023·江苏宿迁期末)我国第三艘航空母舰“福建号”采用的是电磁弹射装置,其原理可简
化为如图所示,直流电源电动势为E,储能电容器的电容为C,固定于水平面内的两根光滑平
行金属电阻不计。飞行器可视为一根有电阻的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状
态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电;然后将S接至2,导轨间存在垂
直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动,达到最大速度之后离开导
轨。根据上述信息可知
()
ET
A.匀强磁场的方向应该垂直于导轨平面向上
B.电容器的电容C越大,MN的最大速度就越大
C.电容器的电容C越大,MN刚开始运动时的加速度就越大
D.当电容器储存的电荷全部放出时,MW的速度达到最大
02黑白题物理|选择性必修第二册·JK
3.(2023·江苏南京二十九中质检)某磁电式电流表结构如图甲所示,矩形线圈匝数为,电阻
为R,长边长度为1。矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示,两条长边经过的位置磁感
应强度大小为B。
(1)当线圈中电流为I时,电流表指针偏转的角度为0。求当电流表指针偏转的角度为28时,
线圈一侧长边受到的安培力大小F;
(2)将两接线柱用导线相连,线圈绕轴转动,长边的速度为v时,求通过线圈的感应电流的大
小I10
一螺旋弹簧
线圈长边
第3节洛伦兹力
第1课时》磁场对运动电荷的作用力
1.(2023·河南鹤壁三模)(多选)如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在
桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电
小球能从试管口处飞出,则在小球未从管口飞出前的过程中,下列说法正确的是
A.小球带负电
B.小球相对水平桌面的运动轨迹是一条抛物线
C.洛伦兹力对小球做正功
D.水平拉力F不断变大
2.(2023·辽宁大连模拟)(多选)如图甲所示,一带电物块无初速度地放上与水平面成0角的
传送带底端,传送带以恒定大小的速率沿顺时针方向传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强
磁场中,物块由传送带底端E运动至顶端F的过程中,其v-t图像如图乙所示,物块全程运动
的时间为4.5s,关于带电物块及该运动过程的说法中正确的是
x B
+v/(m.s)
4.5t/s
A.该物块带正电
B.传送带的传动速度大小一定为1m/s
C.物块与传送带间的动摩擦因数u可能等于tan0
D.在2s~4.5s内,物块与传送带可能有相对运动
进阶突破·拔高练03
3.(2022·浙江宁波期中)如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘
细棒O0'在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为心.一质量为m、带电荷量为
+g的圆环A套在OO'棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为,且<tana,现让圆环A由静止开始
下滑,试问在下滑过程中.
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
×0'××××
X义A×××
B
X
第2课时》带电粒子的匀强磁场中的运动
1.(2023·浙江金华一中期中)1930年,师从密立根的中国科学家赵忠尧,在实验中最早观察到
正负电子对产生与湮没,成为第一个发现正电子的科学家.此后,人们在气泡室中,观察到一
对正负电子的运动轨迹,如图所示.已知匀强磁场的方向垂直照片平面向里,电子重力忽略不
计,则下列说法正确的是
A.右侧为正电子运动轨迹
B.正电子与负电子分离瞬间,正电子速度大于负电子速度
C.正、负电子在气泡室运动时,有能量损失,则动能减小、半径减小、周期
减小
D.正、负电子所受洛伦兹力始终相同
2.(2023·四川泸县期初)如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场.在x≥0区
域,磁感应强度的大小为B;x<0区域,磁感应强度的大小为入B(常数>1).一质量为m、电
荷量为q(q>0)的带电粒子以速度o从坐标原点0沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒
子的速度方向再次沿x轴正向时,求:(不计重力)
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与0点间的距离
入B。
B
××××
+
××××
××××
×××0T××
04黑白题物理|选择性必修第二册·JK
第4节洛伦兹力的应用
第1课时》
利用磁场控制带电粒子的运动
1.(2023·湖南长沙雅礼中学一模)如图所示,有一圆形区域匀强磁场,半径为R,方向垂直纸面
向外,磁感应强度大小B,在其右侧有一与其右端相切的正方形磁场区域,正方形磁场的边
长足够长,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B2.有一簇质量为m,电荷量为+q的粒子,
gRB
以相同的速度o=
沿图示方向平行射入磁场,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,
m
则粒子在正方形磁场区域中可能经过的面积为
(
1
3B
A.S=(T+
2.
B
R
B.S=(m+1)B
B
2
B
C.S=(m+i2
0.S=T+)BR2
2.(海南高考)如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L.在△OCA区
域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.质量为m、电荷量为g的带正电粒子,以平行于y轴
的方向从OA边射入磁场.已知粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场
中运动的时间为to.不计重力,
(1)求磁场的磁感应强度的大小;
(2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该
粒子这两次在磁场中运动的时间之和;
(3)若粒子从某点射人隧场后,其运动轨迹与4C边相切,且在酸场内运动的时间为,求粒
子此次入射速度的大小
X XX
第2课时》质谱仪与回旋加速器
1.(2023·山西临汾二模)(多选)速度选择器可以使一定速度的粒子沿直线运动,如图甲所示
霍尔元件的工作原理与速度选择器类似,某载流子为电子的霍尔元件如图乙所示.下列说法
正确的是
()
进阶突破·拔高练05
A.图甲中,电子以速度大小=从Q端射入,可沿直线运动从P点射出
B.图甲中,电子以速度大小心从P端射入,电子向下偏转,轨迹为抛物线
C.图乙中,仅增大电流I,其他条件不变,MN之间的霍尔电压将增大
D.图乙中,稳定时霍尔元件M侧的电势低于N侧的电势
2.(2022·江苏南通期中)2020年12月,中科院合肥物理科学研究院成功研制出国产最紧凑型
超导回旋质子加速器,从而打破了美国、瑞士等少数国家在这一领域的垄断.如图甲为某型号
的回旋加速器的工作原理,图乙为俯视图,回旋加速器的核心部分为两个D形盒,分别为D1、
D2,D形盒装在真空容器里,盒内充满与底面垂直的强大匀强磁场.加速器接入一定频率的高
频交变电压,加速电压为U,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计,质子从
粒子源O处进人加速电场的初速度为零.已知D形盒的半径为R,磁感应强度为B,质子质量
为m、电荷量为+g,不考虑相对论效应和重力作用,求:
(1)质子第一次经过狭缝被加速后进入D形盒时的速度大小u,和进人D形盒后运动的轨迹
半径T1
(2)质子被加速后获得的最大动能Em和高频交变电压的频率f
(3)通过必要的推导演算,说明质子在回旋加速器中运动时,随轨迹半径r的增大,同一D形
盒中相邻轨迹的半径之差△r将如何变化.
N
。B
D,
R··
0·
高频交
D,变电压
甲
O6黑白题物理|选择性必修第二册·JK定义式C-=号,电容器两极的电压U不变,故Q将增大,即电
容器充电,所以电流将从电流计正接线柱流入,电流计指针
向右偏.当充电完毕后,电路中没有电流,电流计的指针回到
零刻度故C正确,ABD错误,
3.B
压轴挑战
4C解析:AB,根据qB=g得,U,=B,由电流的微观定义
式:I=neSv,n是单位体积内的电子数,e是单个导电粒子所
带的电荷量,S是导体的横截面积,v是导电粒子运动的速
度整理得:w=人联立解得:U。-B以,可知用霍尔元件可以
neS
nes'
测量磁场的磁感应强度,保持电流不变,霍尔电压U与车速
大小无关;故A、B均错误CD.由题意如果在单位时间t=1s
内得的脉冲数为N时,则自行车的转速为,=,则车速为
v=2πNR2,故C正确,D错误.故选C.
第4节自制简单的控制电路
白题基础过关练
1.D2.C3.B
4.(1)红(2)400
解析:(1)据题,要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接
收到红光时自动闭合;
E
②)根据欧姆定律名,电路中的总电阻为:R总了
1002,压敏电阻的阻值为:R=1002-102=902,查图乙
可知,当R=902时,压敏电阻所受的压力F=4000N,根据
G=mg得:m-G=400kg
g
黑题应用提优练
1.B
2.BCD解析:按钮开关K按下前,延时开关S为断开的,有电
流经过发光二极管,故发光二极管是发光的,选项A错误,
选项B正确.当按下按钮开关K后,延时开关S闭合,二极管
进阶突破
第一章磁场对电流的作用
第1节安培力
1.D解析:A.根据安培定则可知,圆环上的电流L,在KLMN平
面所在处的磁场方向垂直纸面向里.根据左手定则,圆环对
KN段圆弧为引力,对LM段圆弧为斥力,A错误:B.根据左手
定则,圆环对KL段的安培力方向垂直于KL向上,对MW段
的安培力方向垂直于MN向下,根据对称性,两者大小相等,
参考答案与解析
和电阻R被短路,二极管不发光,由于延时开关S约1min
后断开,故电灯L能持续发光1min,选项C正确.由于R为
限流电阻,二极管只要有很小的电流通过就能发光,且为了
保证K按下前电灯不发光,故应满足R≥R,选项D正确故
选BCD
压轴挑战
3.(1)PTC(2)向左(3)甲
解析:(1)要做到当温度小于等于T。时报警器就会自动报
警,即温度变低时,螺线管中的电流变大,则热敏电阻的阻值
应减小,即用阻值随温度降低而减小的正温度系数热敏电
阻,那么该报警装置中的热敏电阻属于PT℃
(2)要增大报警温度T。,则在热敏电阻阻值变大时也能报
警,则在其他条件不变的情况下,应该减小滑动变阻器A的
阻值,即将滑动变阻器A的滑动触头向左移动:
(3)所用的热敏电阻应该是正温度系数热敏电阻,则可排除
丙和丁;要求该温度报警装置的灵敏度尽量高些,即温度变
化相同时电阻变化较大,故应该选甲,
真题体验第五章传感器
黑题高考真题练
1.D2.C
3.(1)如图所示(2)1.8(3)25.5
热敏电阻
口
⊙-
R上
6
解析:(1)滑动变阻器用分压式,电压表可视为理想电表,所
以毫安表外接;(2)由部分电路欧姆定律得R=号与
3.0x100≈1.8k:(3)由图可以直接读出该电阻的阻值
5.5
为2.2kD时对应的温度为25.5℃.
·拔高练
但是方向不是相反,B错误;CD.MNK段和ML圆弧段的有
效长度均可等效为ML直线,但M圆弧所在处磁感应强度
小,所受安培力方向向右,比MNKL段受力小,MNKL受安培
力合力向左,则回路KLMW将在纸面内向左平动,C错误,
D正确.故选D.
2.C解析:设正方形边长为L,根据几何关系FG=?L,DF=
2
黑白题39
+(-
若用软导线连接F、G通入大小为I的恒定电流,则线框受安
特方f号,
若用软导线连接D、F也通入大小为I的恒定电流,则线框受
安培力乃,=5
因此F1:F2=√2:5,故选C.
第2节安培力的应用
第1课时通电导线在磁场中的平衡与运动
1.C解析:AB.根据右手螺旋定则可知通电直导线a和b在M
点的磁场方向如图所示
B
M
由矢量的叠加可知通电直导线a和b在M点的磁场方向水
平向右,根据左手定则可知导线c在M点受到的安培力竖
直向上,故AB错误;CD若距离N点无穷远处,磁感应强度
为零,N点磁感应强度为零,所以从无穷远处到N点磁感应
强度先增大后减小,由于不清楚M点的位置,所以通电直导
线c所受安培力可能先增大后减小,也可能一直减小,结合
牛顿第二定律mg-F=ma,可知导线c可能做加速度一直增
大的加速运动,也可能先做加速度减小的加速运动再做加速
度增大的加速度运动,故C正确,D错误故选C
2.140g≤m≤300g
解析:根据题意回路中电流为1=
R+,1A,
根据左手定则αb棒所受安培力方向平行导轨向下,大小为
F安=BIL=1N,
当ab棒受到的静摩擦力最大且方向沿轨道向下时有
momax=mgsin37°+umgcos37°+F安,
解得moma=300g,
当αb棒受到的静摩擦力最大且方向沿轨道向上时有
moming+umgcos37°=mgsin37°+F安,
解得omin=140g,
可得所挂物块m的取值范围为140g≤m0≤300g
第2课时安培力的应用
1.B解析:A.加方向沿x轴的恒定磁场,ab、cd边不受力,ad
受力向上,bc受力向下,无法转动,故A错误;B.加方向沿y
轴的恒定磁场,ad、bc边不受力,ab受力向上,cd受力向下,
可以转动,故B正确:C.加方向沿z轴的恒定磁场,αb受力
向左,cd受力向右,ad受力向里,bc受力向外,无法转动,故
C错误:D.加方向沿z轴的变化磁场,线圈中会产生感应电
选择性必修第二册·JK
流,但受力与线圈在同一平面内,无法转动,故D错误.故
选B.
2.B解析:A.S接至2,MN中电流方向从M指向N,MN开始
向右加速运动,受到安培力向右.由左手定则可知,匀强磁场
的方向应该垂直于导轨平面向下,A错误;C.当开关接2时,
电容器放电,设刚放电时流经MN的电流为L,有1=?,M
所受安培力F=BIL,据牛顿第二定律F=ma,则有a=
,MW刚开始运动时的加速度与电容器的电容C
C错误;D.金属导体棒获得最大速度m时,放电电流为零,
此时电容器的电压U与导体棒的感应电动势E楼相等,即
U=E棒=BLm,此时电容器储存的电荷并未全部放出,D错
误;B.设此过程中的平均电流为I,时间为t,根据动量定理
有BLit=mwn-0,其中It=△Q,△Q=Qo-Q=CE-CU=CE-
CBLu,有nBC二m2,电容器的电容C越
C
大,MN的最大速度就越大,B正确.故选B.
3.(1)2B(2)2他解折:(1)因为电流表刻度均匀分布,
故电流正比于偏角,故当电流表指针偏转的角度为20时,电
流为21,故线圈一侧长边受到的安培力大小为F=2nB;
(2)因为线圈长边的速度为v时,总的感应电动势为E
2nB,则通过线圈的感应电流的大小为1-2nB跳
R
第3节洛伦兹力
第1课时磁场对运动电荷的作用力
1.BD解析:A.小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口
的洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电,故A错误;
B设试管运动速度为1,小球垂直于试管向右的分运动是匀
速直线运动.小球沿试管方向受到洛伦兹力的分力F,=9w,B,
9、1、B均不变,F,不变,则小球沿试管做匀加速直线运动,与
平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线,故B正确;
C.洛伦兹力总是与速度垂直,不做功,故C错误;D.设小球沿
试管的分速度大小为,,则小球受到垂直试管向左的洛伦兹
力的分力F2=qw2B,,增大,则F,增大,而拉力F=F2,则F逐
渐增大,故D正确.故选BD
2.AD解析:A.由图乙可知,物块做加速度逐渐减小的加速运
动.对物块进行受力分析可知,开始时物块受到重力、支持力
和摩擦力的作用,设动摩擦因数为“,沿斜面的方向
uF、-mgsin6=ma,物块运动后,又受到洛伦兹力的作用,加
速度逐渐减小,物块的加速度逐渐减小,一定是F、逐渐减
小,而开始时FN=mgcos0,后来FN'=mgcos0-f洛,洛伦兹力
垂直传送带向上,由左手定则判断物块带正电,故A正确;
C.物块加速运动时u(mgcos0-f%)-mgsin0=ma,所以可知
黑白题40
u>tan0,故C错误;BD.对物块受力分析如图
N
O9.1mg】
加速度为零时,有mgsin0=u(mgcos0-gB),解得v=
umgcos 0-mgsin =1m/s,
ugB
只要传送带的速度v猫≥1m/s,物块就能匀速运动,物块相
对于传送带可能静止也可能不静止,故B错误,D正确.故
选AD.
3.(1)gsin a mgcos a (2)mg(sin atucos a)
gB
ugB
解析:(1)由于<tana,所以环将由静止开始沿棒下滑.环A
沿棒运动的速度为u,时,受到重力mg、洛伦兹力q1B、杆的
弹力N,和摩擦力f=N.根据牛顿第二定律,对沿棒的方向
有mgsin-f=ma,垂直棒的方向有N1+qu,B=mgcos a,所以
当f=0,即N1=0时,a有最大值am,且am=gsin a,此时
9,B=mgc0sa,解得1="ngcos c
gB
(2)设当环A的速度达到最大值v时,环受杆的弹力为N2,
方向垂直于杆向下,摩擦力为f2=uN2.此时应有a=0,
即:mgsin a=f2,N2+mgcos a=qwmB.
解得vn=mg(sin atucosa)
uqB
第2课时带电粒子在匀强磁场中的运动
1.B解析:A.根据左手定则知,题图中右侧为负电子运动轨
迹,A错误;B.由洛伦兹力提供向心力,可得gB=m,,解得
电子的速度为=9B,由题图知正电子轨迹半径大,则正电
m
子速度大于负电子速度,B正确;C带电粒子在磁场中运动
周期为78,与速度大小、轨迹半径无关,正、负电子在气
泡室运动时,有能量损失,则动能减小、轨迹半径减小、周期
不变,C错误;D.正、负电子所受洛伦兹力的方向时刻发生变
化,D错误.故选B.
2.(1)A+1)mm
(2)2(A-1)m
AgB。
入qB。
解析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向
心力.设在x≥0区域,粒子做匀速圆周运动的半径为R,,周期
m60,
为T,则q0B-
=2mR②,由①2可得7,-2"③,
gB。
设在x<0区域,粒子做匀速圆周运动的半径为R2,周期为
T2,则qoAB。=
6④,,=v
R
2m⑤,由④6可得T,
2m⑥,
vo
AqB。
参考答案与解析
粒子运动的轨迹如图所示,在两磁场中运动的时间分别为
二分之-周期,放运动时间为:=2+27,@,由③⑥⑦可
得=A+1)mm⑧.
AgBo
B。
Bo
×
×
×
+
0
(2)如图所示,粒子与O点间的距离为在两磁场中圆周运动
的直径之差,即距离为d=2R1-2R,⑨,由①④可得R1=
mvo
gBo
0,R,=m①,由⑨0①可得d
2(入-1)mo
AgB。
入qBo
第4节洛伦兹力的应用
第1课时利用磁场控制带电粒子的运动
1,.C解析:由-9,则知粒子在圆形磁场区域经历磁聚
m
焦,聚于两区域相切点而后进入正方形区域,图形如下图,
o
图中阴影部分即为所求,则,=日·R,
9B2B2
1
1
3
空白加阴影的总面积Sa=4T(2r)+2m2=2m㎡,
则S阴=S总-S白=(π+1
B
B
·R2,故选C
2.(1)Tm
(2)2。(3)3
2gto
解析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,在时间t。内其速
度方向改变了90°,故其周期T=4①,设磁感应强度大小为
B,粒子速度为v,圆周运动的半径为r,由洛伦兹力提供向心
力得:0B=m一Q,9速圆周运动的速度满足:-2"8,联
立①②③式得B=π"④.
2qto
(2)设粒子从OA边两个不同位置射人磁场,能从OC边上的
同一点P射出磁场,粒子在磁场中运动的轨迹如图1所示
设两轨迹所对应的圆心角分别为0,和02由几何关系有0,=
黑白题41
180°-8,⑤,设粒子两次在磁场中运动的时间分别为1与t2,
则4=子-2@
图1
图2
(3)如图2,由题给条件可知,该粒子在磁场区域中的轨迹圆
弧对应的圆心角为150°.设0'为圆弧的圆心,圆弧的半径为
To,圆弧与AC相切于B点,从D点射出磁场,由几何关系和题
给条件可知,此时有∠00'D=∠B0'A=30⑦,Tcos∠00'D+
0s∠B0AL⑧,设粒子此次入射速度的大小为0,由圆周
To
运动规律,2@,联立①080式得,=50。
7to
第2课时质谱仪与回旋加速器
1.CD解析:A.当电子从Q→P时,所受电场力向上,洛伦兹力
向上,合力不会为零,电子不能做直线运动,A错误;
B.电子以速度大小>从P端射入,则gB<B,电子向下
B
偏转,所受合力为变力,轨迹不可能为抛物线,故B错误;
U,12
C.图乙中,设霍尔元件厚度为h,宽为d,由cwB=e,
IB
neSm,S=hd,可得Uu=
neh
仅增大电流I,其他条件不变,U将增大,故C正确;
D.根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力向左,所以M
侧电势低,N侧电势高,故D正确.
故选CD.
2(,受ag盟见新
2m 2Tm
解析:(1)质子第一次经过狭缝被加速后的速度大小为1,
则gU=,m8=
u
gd._1/2md
解得=√m
=Bq
(2)当质子在磁场中轨迹半径为R时,动能最大,设此时速
mv
度为un,则qvnB=
R
瓦分m解得么=,
2m,
交变电压频率∫等于质子在磁场中运动的频率
=T=
f
需则
2mm
选择性必修第二册·JK
(3)由动能定理得2gW=】w2
1
2 mki-2 mi,
根据半径公式有
m,解得△rgB(T+r)’
4mU
g
4mU
同理△rk+1=
B2(T+2tr1)
因为Tk+2>T,故△rk+1<△r,即△r随着r的增大而减小
第二章电磁感应及其应用
第1节楞次定律
1.BD解析:0~t,时间内,送电线圈中电流减小,产生的磁场
减弱,则通过受电线圈的磁通量减小,根据楞次定律结合安
培定则可知,该时间段内受电线圈中电流方向与送电线圈中
相同,故D符合题意;1~t2时间内,送电线圈中电流反向增
大,则产生的磁场反向增强,通过受电线圈的磁通量增加,根
据楞次定律结合安培定则可知,该段时间内受电线圈中电流
方向与送电线圈中相反,故C不符合题意;2~3时间内,送
电线圈中电流减小,产生的磁场减弱,则通过受电线圈的磁
通量减小,根据楞次定律结合安培定则可知,该时间段内受
电线圈中电流方向与送电线圈中相同,故B符合题意;3~t4
时间内,送电线圈中电流反向增大,则产生的磁场反向增强,
通过受电线圈的磁通量增加,根据楞次定律结合安培定则可
知,该段时间内受电线圈中电流方向与送电线圈中相反,
故A不符合题意.故选BD.
2.A解析:开关接a时,线圈M中的电流在环形铁芯内产生
顺时针方向的磁场,开关K从α处断开,磁场减弱为零,线
圈N中的磁通量发生了变化(向右减小),由楞次定律得出
线圈N中产生向右的感应磁场,进而在N中有了感应电流,
R2中的电流方向为由c到d,开关接b时,线圈M中的电流
在环形铁芯内产生逆时针方向的磁场,线圈N中的磁通量
发生了变化(向左增加),由楞次定律得出线圈N中产生向
右的感应磁场,进而在N中有了感应电流,R2中的电流方向
为由c到d,故选A
3.B解析:A若线圈闭合,进入磁场时,穿过线圈的磁通量向
上增大,由楞次定律可知,线圈中的感应电流的磁场方向向
下,所以感应电流的方向从上向下看是顺时针,故A错误.B.
根据法拉第电磁感应定律,传送带以较大速度匀速运动时,
线圈中产生的感应电动势较大,则感应电流较大,磁场对线
圈的作用力较大,故B正确;CD.由题图知第1、2、4、5、6个线
圈位置均匀,则都发生了相对滑动,而第3个线圈没有向后
滑动,则第3个线圈不闭合,没有产生感应电流,是不合格线
圈,故CD错误.故选B.
4.D解析:AB.圆环从α处到圆环右侧到达两磁场边界的过
程中,穿过圆环的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,此过
程中的感应电流方向为逆时针方向.圆环从圆环右侧到达两
磁场边界到最低点过程中,穿过圆环的磁通量向里减小,根
黑白题42