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如圖3-1所示,MN是一根固定的通電長直導線,電流方向向上,今將一金屬線框abcd放在導線上,讓線框的位置偏向導線的左邊,兩者彼此絕緣,當導線中的電流突然增大時,線框整體受力情況為(  )?

A.受力向右                  B.受力向左?

C.受力向上                  D.?受力為零?

圖3-1

解析:由安培定則判斷出直導線電流周圍磁場的特點,由楞次定律判斷出感應電流的方向,再由左手定則判斷出各邊的受力情況,最后求合力.由安培定則可知直導線電流周圍的磁場分布如圖3-2所示.當直導線上電流突然增大時,穿過矩形回路的合磁通量(方向向外)增加,回路中產生順時針方向的感應電流,因adbc兩邊分布對稱,所受的安培力合力為零,abcd兩邊雖然通過的電流方向相反,但它們所處的磁場方向也相反,由左手定則可知它們所受的安培力均向右,所以線框整體受力向右.選項A正確.?

圖3-2

答案:A?


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖中甲所示,真空中兩水平放置的平行金屬板C、D,上面分別開有正對的小孔O1和O2,金屬板C、D接在正弦交流電源上,C、D兩板間的電壓UCD隨時間t變化的圖線如圖中乙所示.t=0時刻開始,從C板小孔O1處連續不斷飄入質量為m=3.2×10-21kg、電荷量q=1.6×10-15C的帶正電的粒子(設飄入速度很小,可視為零).在D板外側有以MN為邊界的勻強磁場,MN與金屬板C相距d=10cm,勻強磁場的大小為B=0.1T,方向如圖中所示,粒子的重力及粒子間相互作用力不計,平行金屬板C、D之間的距離足夠小,粒子在兩板間的運動時間可忽略不計.求:
(1)帶電粒子經小孔O2進入磁場后,能飛出磁場邊界MN的最小速度為多大?
(2)從0到0.04s末時間內哪些時刻飄入小孔O1的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN?
(3)以O2為原點建立直角坐標系,在圖甲中畫出粒子在有界磁場中可能出現的區域(用斜線標出),并標出該區域與磁場邊界交點的坐標.要求寫出相應的計算過程.
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13-3-1所示,MN是電場中的一條電場線,一電子從a點運動到b點的速度在不斷地增大,則下列結論正確的是(    )

圖13-3-1

A.該電場是勻強電場

B.該電場的方向由N指向M

C.電子在a處的加速度小于在b處的加速度

D.因為電子從a到b的軌跡跟MN重合,所以電場線實際上就是帶電粒子在電場中的運動軌跡

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科目:高中物理 來源: 題型:

磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型,固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框,電阻為,金屬框置于xOy平面內,長邊MN長為平行于y軸,寬為NP邊平行于x軸,如圖5-1所示。列車軌道沿Ox方向,軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度沿Ox方向按正弦規律分布,其空間周期為,最大值為,如圖5-2所示,金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同,整個磁場以速度沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內,MNPQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛,某時刻速度為()。

(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理;

(2)為使列車獲得最大驅動力,寫出MNPQ邊應處于磁場中的什么位置及d之間應滿足的關系式;

(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為時驅動力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13(1)所示,真空中兩水平放置的平行金屬板C、D,兩板上分別開有正對小孔O1和O2,金屬板C、D接在正弦交流電電源上,C、D兩板間的電勢差UCD隨時間t變化的圖線如圖(2)所示.t=0時刻開始,從C板小孔O1處連續不斷飄人質量為m=3.2×10-25kg、電荷量q=1.6×10-19C的帶正電的粒子(設飄入的速度很小,可視為零).在D板外側有以MN為邊界的勻強磁場,MN與D金屬板相距d=10cm,勻強磁場B=0.1T,方向垂直紙面向里,粒子的重力及粒子間相互作用力不計,平行金屬板C、D之間距離足夠小,粒子在兩板間的運動時間可忽略不計.求:

圖13

(1)帶電粒子經小孔O2進入磁場后,能飛出磁場邊界MN的最小速度為多大?

(2)磁場邊界MN有粒子射出的長度范圍.(保留一位有效數字)

(3)從0—0.04s時間內,哪些時刻飄人小孔O1的粒子能穿過電場邊界并飛出磁場邊界MN?

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