（18分）洛倫茲力演示儀是由勵(lì)磁線圈（也叫亥姆霍茲線圈）、洛倫茲力管和電源控制部分組成的。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，能夠連續(xù)發(fā)射出電子，電子在玻璃泡內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。其結(jié)構(gòu)如圖所示。
（1）給勵(lì)磁線圈通電，電子槍垂直磁場(chǎng)方向向左發(fā)射電子，恰好形成如“結(jié)構(gòu)示意圖”所示的圓形徑跡，則勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針?lè)较蜻�是逆時(shí)針?lè)较颍?br />（2）兩個(gè)勵(lì)磁線圈中每一線圈為N = 140匝，半徑為R =" 140" mm，兩線圈內(nèi)的電流方向一致，大小相同為I = 1.00A，線圈之間距離正好等于圓形線圈的半徑，在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度（特斯拉）。燈絲發(fā)出的電子經(jīng)過(guò)加速電壓為U=125V的電場(chǎng)加速后，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，通過(guò)標(biāo)尺測(cè)得圓形徑跡的直徑為D = 80.0mm，請(qǐng)估算電子的比荷。（答案保留2位有效數(shù)字）
（3）為了使電子流的圓形徑跡的半徑增大，可以采取哪些辦法？
（1）順時(shí)針?lè)较?br />（2）
（3）增大加速電壓；減小線圈中的電流。

（1）勵(lì)磁線圈中電流方向是順時(shí)針?lè)较颉?nbsp;      （3分）
（2）電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理
         ①
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力
           ②
D =" 2r                              " ③
解得：                   ④
又               ⑤
代入數(shù)據(jù)得：       ⑥      (12分)
（3）增大加速電壓；減小線圈中的電流。     （3分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與磁感線垂直，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e，經(jīng)時(shí)間t，金屬棒運(yùn)動(dòng)了位移為s，則此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（   ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具，它由兩個(gè)系統(tǒng)組成。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來(lái)從而減小阻力。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即利用磁場(chǎng)與固定在車體下部的感應(yīng)金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，圖22就是這種磁懸浮列車電磁驅(qū)動(dòng)裝置的原理示意圖。即在水平面上有兩根很長(zhǎng)的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈abcd（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣。兩軌道間距及線圈垂直軌道的ab邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，兩磁場(chǎng)的寬度均與線圈的ad邊長(zhǎng)相同。當(dāng)兩磁場(chǎng)Bl和B2同時(shí)沿軌道方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈會(huì)受到向右的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)列車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。已知列車車廂及線圈的總質(zhì)量為M，整個(gè)線圈的總電阻為R。
（1）假設(shè)用兩磁場(chǎng)同時(shí)水平向右以速度v0作勻速運(yùn)動(dòng)來(lái)起動(dòng)列車，為使列車能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，列車所受的阻力大小應(yīng)滿足的條件；
（2）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，求維持列車運(yùn)動(dòng)外界在單位時(shí)間內(nèi)需提供的總能量；
（3）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場(chǎng)由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)來(lái)起動(dòng)列車，當(dāng)兩磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1時(shí)，列車正在向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)列車的速度為v1，求兩磁場(chǎng)開始運(yùn)動(dòng)到列車開始運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間t0。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖15所示，傾角為°、電阻不計(jì)、間距L=0.3m且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值Ro=2的電阻。在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg，電阻r=2,其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5。金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)上端電阻的電荷量(sin37°=0.6，cos37°=0.8,取g=10m/s2)求：

（1）金屬棒的最大加速度
（2）上端電阻Ro中產(chǎn)生的熱量
（3）金屬棒上滑至最高點(diǎn)所用時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖12-16所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，前后兩壁為導(dǎo)體板（圖中斜線部分），兩導(dǎo)體板被一導(dǎo)線cd短路。管道的高度為a，寬度為b，長(zhǎng)度為L。當(dāng)加在管道兩端截面上的壓強(qiáng)差為P，水銀沿管道方向自左向右流動(dòng)時(shí)，作用在這段水銀上的粘滯阻力f與速度成正比，即：f=kv.

(1)水銀的穩(wěn)定流速v1為多大？
(2)將管道置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與絕緣壁垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向向上，此時(shí)水銀的穩(wěn)定流速v2又是多大?(已知水銀的電阻率為ρ，磁場(chǎng)只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外水銀對(duì)電路的影響。)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖11所示,豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的固定光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌,自身的電阻不計(jì).磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T.兩導(dǎo)體棒ab、cd的長(zhǎng)均和導(dǎo)軌寬度相同,為l="0.2" m,電阻均為r="0.1" Ω,重力均為G="0.1" N,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用豎直向上的推力F推ab,使它勻速上升,此時(shí)觀察到cd處于靜止.下列說(shuō)法正確的是(　　)?

圖11
A．ab受到的推力F大小為0.1 N
B．2 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的電能為0.2 J
C．2 s內(nèi)cd上產(chǎn)生的電熱為0.4 J
D．ab上升的速度為2 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示G為指針在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況.今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖（2）中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是_________________；圖（3）中電流計(jì)的指針從中央向________________偏轉(zhuǎn)；圖（4）中的條形磁鐵上端為______________極.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖12-73所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為θ，上端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直，以某一初速沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，上升的最大高度為h，在此過(guò)程中阻值為R 的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中整個(gè)回路的最大熱功率.

圖12-73

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

N匝矩形線圈abcd，長(zhǎng)L1，寬L2，總電阻為r．線圈通過(guò)滑環(huán)M，N及電刷P，Q與阻值為R的電阻及電流表組成閉合電路．線圈處在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，轉(zhuǎn)軸OO'通過(guò)ad邊和bc邊的中點(diǎn)并與磁場(chǎng)方向垂直．線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

(1)．線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1．
(2)．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)．
 

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