人教版物理选修31课后答案

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1、第一章第一节1答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。答:由于A、B都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,所以,A带上的是负电荷,这是电子由B移动到A的结果。其中,A得到的电子数为n=冬=6.25x1010,1.6x10-19答:图14是此问题的示意图。导体B中电荷吸引积聚在B的左端,右端会因失去电端的吸引力大于对右端的排斥力,A、B之答:此现象并不是说明制造出了永动机,也因为,在把A、B分开的过程中要克服A、是把机械转化为电能的过程。第二节23412345与B失去的电子数相等。的一部分自由受A的正

2、子而带正电。A对B左间产生吸引力。没有违背能量守恒定律。B之间的静电力做功。这答:根据库仑的发现,两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以,先把A球与B球接触,此时,B球带电号;再把B球与C球接触,则B、C球分别带电4;最后,B球再次与A球接触,B球带电q=(2+42=善答:F二理=k竺二9.0,109,(16,1019)2r2r21.4,1029m/s2的加速度!)q-q+2q二-b2(10-15)2=2304N(注意,原子核中的质子间的静电力可以使质子产生两球的电荷量分别为q-q,距离型。当用C接触A时,A的电荷量变为q=q,C的电荷量也是q=q;C再与接触后,B的电荷量变为r2A

3、2c2纟,qq;此时,A、B间的静电力变为:F二kAB=-k224r2r2二丄F二1F22间距增大为原来的2倍,则它们之间的静电力变为F答:第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图作用,由于q广q2=q3=q4=q,相互间距离分别F1=F2=唱,F2=k生。根据平行四边形定则,大小是F=2Fcos45+F=2迈+1止。由于122a2个电荷的静电力的合力的大小都相等,且都沿对角线答:带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平静电斥力F=mgtan9又,F=k=mgtan9,所r21q2-1任二8尸。在此情况下,若再使儿BF1-0321-6所示。q4共受三个力的q=r:吨J9=0.1合力沿对角线

4、的连线向外,且对称性,每个电荷受到其他三的连线向外。衡,它的受力示意图见图1tan9=5=5,J13252120.6,10-3,10,12C=5.3,10-8C9.0,109第1页共10页第三节1Eq1Eq答:A、B两处电场强度之比为丁;A。A、C两处电场强度之比为子;An。EnFnEFBqCnq2答:电子所在处的电场强度为E纭9.0,109,(j册7N/C5,1011N/C,方向沿着半径指向外。电子受到的电场力为FeE5.1,1011,1.6,10-19N=8.2,10-8N,方向沿着半径指向质子。345答:重力场的场强强度等于重力与质量的比值,即mgg,单位是牛顿每千克,方向竖直向下。m答

5、:这种说法是错误的。例如,如图19所示,有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场,它沿电场线的方向做匀加速运动,而沿初速度方向做匀速运动,它的运说,它的运动轨迹与电场线不重合。(1)因为电场线的疏密程度反映电场强度的场最强,C点的电场最弱。(2)A、B、C三点的电场强度的方向如图1(3)负电荷在A、B、C三点时的受力方向如6答:小球受到重力、电场力F,轻绳拉力F的T受力情况如图111所示。由图可知,E等血30N/C29,106N/C。mg动轨迹是曲线。也就是强弱,所以,B点的电10所示。图110所示。作用而处于平衡状态,它的三旦tan30,mgmg第2页共10页第#页共10页7答:因为QJQ

6、J,所以,在Q1左侧的x轴上,Q1产生的电场的电场强度总是大于Q2产生的电场的电场强度,且方向总是指向x轴负半轴,在x0和x6cm之间,电场强度总是指向x轴的正方向。所以,只有在Q右侧的x轴上,才有可能出2现电场强度为0的点。(1)设该点距离原点的距离为x,则kQ-kQ-0,即4(x-6)2-x20,解得x4cm(不合题意,舍去)和x2(x一6)21x12cm。所以,在x12cm处电场强度等于0。2(2)在x坐标轴上0x6cm和x12cm的地方,电场强度的方向总是沿x轴的正方向的。第四节E1.答:甲十6,10-8V15V;Eqp2,10-10,15J=3,10-9J。Aq4,10-9pA2AE

7、EEE2.答:(1)ppA,pa。因为EE。所以pp,可见A点电势比B点高。(2)ppCpCAqBqpApBABC-qqEEEEE(P一一pD一pD。因为EE。所以PP,可见D点电势比C点高。(3)PpE0,ppp0,B-qqpCpDCDEqF-qq可见pp,故F点的电势比E点高。小结:(1)在电场中,同一正试探电荷的电势能越大的点,电势越高;同一正试探FE电荷在电势越高的点,电势能越大。(2)在电场中,同一负试探电荷的电势能越大的点,电势越低;同一负试探电荷在电势越高的点,电势能越小。(3)正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势。3. 答:(1)沿着电场线的

8、方向,电势是逐渐降低的,所以M点的电势比N点高。(2)先假设正试探电荷从M点沿着与电场线始终垂直的路径移动到与P在同一条电场线上的M,这一过程静电力不做功。再把这一电荷从M移动到P点,全过程静电EE力做正功。所以,从M移动到P静电力做正功,电势能减少,仏pp,M点电势比P点电势高。qqE4.答:因E二mgh,故,=-=gh,可见重力势为gh。pm5.答:场源电荷p点电势,的正负p+q在P点的电势能E的正负+q-q在P点的电势能E的正负一q当P点移至离场源电荷较近时,怎样变化pE怎样变化+qE怎样变化一q+Q正正负升高变大变小-Q负负正降低变小变大6. 答:假设两个电势不同的等势面相交。因为空间

9、任一点的电势只能有一个惟一的值,所以相交徙的电势就一定相等,这两个等势面的值就不能不同,这与题设条件矛盾。所以,电场中两个电势不同的等势面不能相交。7. 答:根据电场线与等势面一定垂直的结论,画出的电场线的大致分布如图115所示。因为,=,=10V,,=6V,取q=1C,可得静电力所做的功为W=q,q,=q(,一,)=0ABcABABABW=q,q,=q(,)=1x(10一6)J=4JACACACW=q,q,=q(,)=1x(10一6)J=4JBCBCBC可见,静电力所做的功W=WACBC第五节1. W=qU=-2x10-9x20J=-4x10-8J。静电力做负功,电势能增加4x40-8JAB

10、AB2答:一个电子电荷量e=1.6x10-19C,电子增加的动能等于静电力做的功,因为W=qU=1ex1V=1.6x10-19Cx1V=1.6x10-19J,所以1eV=1.6x10-19J。3. 答:因为电场线总是电势高的等势面指向电势低的等势低的等势面,所以,由课本图1.52可知:(1)B点的电势高于A点的电势,把负电荷从A移到B静电力做正功,电势能减少,负电荷在A点的电势能较大。(2)负电荷从B移动到A时,静电力做负功。(3)U10mA,因此不能用这个电流表来测量通过这个电阻的电流.(说222明:也可以先求通过的电流为10mA时,电阻两端的电压值(40V),再将所得的电压值与50V比较,

11、从而做判断.mv2=qU=2.9,10J,可见,第一种方法最简单。dmk22. 答:如果电子的动能减少到等于0的时候,电子恰好没有到达N极,则电流表中就没有电流。由动能定理W=0-E,kmW=-eU得:-eU=0-E=-1mv2。v=:竺=:2x12.5x1.6x10-19小/s=2.10,106m/s。km2e*mY0.91x10-303. 答:设加速电压为U,偏转电压为U,带电粒子的电荷量为q,质量为m,垂直进入偏转电场的速度为v,偏转电场两极00间距离为d,极板长为1,贝y:带电粒子在加速电场中获得初动能占mv2=qU,粒子在偏转电场中的加速度a=,在200dm,,粒子离开偏转电场时速度

12、方向dmv0偏转电场中运动的时间为t=,粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度v=at=wvy0的偏转角的正切tan0=vqUltan0产=。(1)若电子与氢核的初速度相同,贝yvdmv200e-tan0Hm=H。(3)若电子与氢核的初动能相同,me第5页共10页第#页共10页tan0则一=1。tan0H第#页共10页4.答:设加速电压为U,偏转电压为U,带电粒子的电荷量为q,质量为m,垂直进入偏转电场的速度为v,偏转电场两极00距离为d,极板长为1,贝y:粒子的初动能丄mv12qU,粒子在偏转电场中的加速度a=,在偏转电场中运动的时间200dm为t丄,粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度Vat

13、,粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切vydmv00vqUltanq,由于各种粒子的初动能相同,即mv2=2qU,所以各种粒子的偏转方向相同;粒子在静电力方向的vdmv20000偏转距离为y2at2寻铝0骼,可见各种粒子的偏转距离也相同,所以这些粒子不会分成三束。05.答:电子的初动能2叫eu,垂直进入匀强电场后加速度au,在偏转电场中运动的时间为t,电子离开偏转dmv0电场时沿静电力方向的速度vat-qUL,电子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切ydmv0Avy第二章第一节答子体1.5000X0.06o.i5,08.53。tan0VyUL卫v0恒定电流电源和电流如果用导线把两个带异号电

14、荷的导体相连,导线中的自由电子会在静电力的作用下定向移动,使带负电荷的导体失去电带正电荷的导体得到电子.这样会使得两导体周围的电场迅速减弱,它们之间的电势差很快消失,两导体成为一个等势达到静电平衡.因此,导线中的电流是瞬时的.如果用导线把电池的正负极相连,由于电池能源断地把经过导线流到正Eldmv22dUe2U2,10000002.3.极的电子取走,补充给负极,使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷,两极周围的空间(包括导线之中)始终存在一定的电场.导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动,形成持续的电流.说明:由于电池的内阻很小,如果直接用导线把电池的正负极相连,会烧坏电池,所

15、以实际操作中决不允许这么做.这里只是让明白电池的作用而出此题.答:n纟111.6x1_1.0,1019ee1.6x10-19答:在电子轨道的某位置上考察,电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过.电子运动周期T攀,等效电流IT-2-.(说明:我们可以假想在电子轨道的某处进行考察,在安全装置示断有电子从同一位置通过.还可以V结合圆周运动和静电力的知识,根据电子与原子核之间的静电力提供向心力,进一步求得电子绕核运动的速度、周期)第2节电动势1. 答:电源电动势相同,内阻不同.(说明:解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材料和电解的化学性质有关.也就是说,与非静电力性质有关.两种电池尽管体积大

16、小不同,但电池内的材料相同,非静电力性质相同,所以,电动势相同.而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍,和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系.2. 答:10s内通过电源的电荷量qIt0.3,10C=3.0C.(说明:化学能转化为电能的数值就是把这些电荷从低电势能的极板移送到高电抛能极板的过程中,非静电力做的功WEq1.5x3.0J=4.5J.)3. 答:乘积EI的单位是瓦特因为EIW_P,所以EI表示非静电力做功的功率,也是电源将其他能转化为电能的电功率.如果E3V,I2A,则EI6W,表示每秒有6J其他形式的能转化为电能.(说明:本题也可以从量纲的角度来考虑,要求学生从物理量的复合单位

17、的物理意义入手进行思考.)第3节欧姆定律第6页共10页3.4.5上的不同点,代表的电压、电流不同,但它们的比值就是对应电阻的阻值.b、c在同一条直线上,因此电阻相同.在其中三条直线上取一个相同的电压值,可以发现a的电流最小,因此电阻最大,d的电流最大,因此电阻最小.也可以根据直线的斜率判断电阻的大小.答:如图24所示.答:如图25所示.(说明:可以根据电阻求出3V、4V和5V时的电流,在坐标系中描点,画出I-U图象.由于点太少,IU图象所给出的只是一个粗略估测的结果.证明:kUR第4节串联电路和并联电路1UR答:(1)因为R与R串联,设通过它们的电流为I,可知U=IR,U=I(R+R),所以电

18、压之比U与电阻之比R+1R1212相等.设负载电阻为化,变阻器下部分电阻为R,电路结构为化与Rx并联后,再与(R-R)串联,由串、并联电路2.3.4.5.的特点可得UcdRRR口串U=0xR,(Rx)rR0Rr,(RR)(rR,Rxx0x当R二0时U二0,当R二R时xcdxU二U,所以Ucd可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较,分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况,进一步提高学生的分析能力.答:甲图中cd可以取0至U的任意值.说明:可以引导学生对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端,进行定性分析.还电流表测到的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流,所以电阻的测量值为电压表和电阻并

19、联部分的总=87.4X103=80.4,乙图中,电压表和电流表的内阻的影响,两种测量电路都存在系统误差,R,R87.4,103V甲图中测量值小于真实值,乙图中测量值大于真实值,但两种电路误差的大小是不一样的.在这里,教科书把电压表的内接和外接问题作为欧姆定律在新情境下的一个应用,没有作为一个知识点,因此教学的着眼点应该放在基本规律的练习.电阻,即R测甲答:可能发生产生这种现象的原因是电压表内阻的影响当电压表并联在Ri两端时,电压表和Ri的并联电阻小于叫,测得的电压小于R、R直接串联时R分得的电压.同样,当电压表和R并联时,测得的电压小于R、R直接串联时R分得i2i2i22的电压.所以两次读数之

20、和小于总电压.答:当使用a、b两个端点时,接10V电压,电流表满偏即电流为满偏电流.(Rg,R二10V解得叮95x103当使用a、c两端点时,I(R,R,R)=100V,解得R=9x104。gg12答:当使用a、b两个端点时,R2与电流表串联后再与Ri并联,可得仆R,竹)二(Ii一Ig)Ri;当使用a、C两端点时,Ri与竹串联后再与电流表并联,可得IgRg二(12一Ig)(Ri,卩联立解得R二0.41,R二3.67。说明:本题的困难在12于,不容易理解使用a、b两个端点时,R2与电流表串联再与Ri并联后也是电流表,能够测量电流。第5节焦耳定律1. 答:设电阻R1消耗的电功率为4,电阻R消耗的电

21、功率为P,串联电路中各处电流相等,设电流为1,则电功率:P=12R,P=12R,P:P:12212二12Ri:12R2:,P:Pj=R1:佇此式说明串联电路中各电阻消耗的电功率与其电阻成正比。(2)并联电路中各电阻两端的电压相等,设电压为u,则有p二1R,得证。因为串联电路总电压等于各部分电压之和,即U二U1+U2+,所以串联电路消耗的总功率P=UI,1+U2+2P1+P2+,得证。因为并联电路总电流等于各支路电流之和,即1彩+12+,第6页共10页234所以并联电路消耗的总功率PUIST12+)P1+P2+,得证。一-U2_答:(1)接通s时,R直接接在电源两端,电路消耗的电功率为P。当s断

22、开时,R、11R12厂U2消耗的电功率为P。因为P,P,所以S接通时,电饭锅处于加热状态,S断开时,2R+R1212加热时PR2(r+r)2R2,要使PR22PR2,必有善122竹串联后接到电源上,电路电饭锅处于保温状态。(2)答:根据灯泡的规格可以知道RRRRd。电路可以看成是由a、be并联部分和d三部分串联而成。由于电流相同,acb且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻,P,P。所以P,P,P,P。beadb答:(1)当只有电炉A时,联电炉B时,总电流1=所以P,P,P+P。对于be并联部分,由于电压相等,b的电阻小,因此adbc220A2A。所以UIR200V,P12R400W;(3)当再

23、并AAAAR+2r100+5x2AU_0220A11A。电炉上的电压为UUIA11X50V183V。每个电炉100+5x23ab232U-2(爭2上消耗的电功率为P-4-00W336W。AR100A5答:电热(消耗的电能)为QPt21031060J1.2106J。水升温吸收的热量为第8页共10页第#页共10页QCmAT4.2x103x2x80J二6.72x105J。效率为耳=Q-x1000=560第6节电阻定律1答:小灯泡的电阻为RUU證0120。若铜丝10cm,横截面直径为1mm,则铜丝的电阻为2RrpL1.7X10-8X0.1s兀(1X10-2)202.17100可见,R比R小得多,故可以

24、不计导线电阻。答:导线的电阻为Rp1.7x10-8s50(2.5x10-3)200.170空调正常工作时,电流为第#页共10页IUp1.52003X0.17V1.16V。3答:盐水柱的体积不变,故横截面积变为原来的4,169,所以竹16R14答:第7节lRP甲5甲211R甲产2X41(1)并联时,P甲:P乙R乙:R甲2:1;(2)串联时,乙P乙专乙闭合电路的欧姆定律P:PR:R1:2甲乙甲乙第#页共10页第#页共10页1答:根据闭合电路的欧姆定律,可得EI(R+r)0.51AX(80+r);E=I(R+r)=0.10Ax(130+r),联立解得:1122E1.5V,r20。2. 答:每节干电池

25、的电动势为1.5V,两节干电池的电动势为3.0V。设每节干电池的内阻为r,两节干电池的总内阻为2r。由U0.8题意得:UE-U(3.0-2.2)V0.8V又因为U=2rI,所以r=廿=諾8炭0=1.60内外内2I2X0.253. 答:不接负载时的电压即为电动势,因此E=600V,短路时外电阻R=0。根据闭合电路的欧姆定律:r=7=600皆=20。U4.答:当外电阻为4.0,时,电流I=r外=1.0A。再由闭合电路的欧姆定律:E=I(R+r),可得r二0.5,。当在外电路并R=46,=2.4,e45联一个6.00的电阻时,并4+6电路总电流为1=r_匚=24;05A=155A。路端电压为并U=I

26、R=3.72V。当处电路串联一个6.0,的电阻时,R=10,。电路电流为I=E=10埠5A=0.43A。路外并串R+r10+0.5并端电压为U二IR=4.3V。外串5.答:用电器的电阻为R=U=06,=60,,通过用电器的电流I=U=06A=0.1A。设至少需要n节电池,串联的分压电阻为化,由闭合电路欧姆定律得U=nE-畑+R0),解得n=音+01R0。因为n要取整数,所以当R0=100,n有最小值为5。第8节多用电表1.答:所选择的挡位ab直流电压2.5V0.57V2.00V直流电流100mA22.8mA80.0mA电阻10500,32,2. 答:D、B、E3. 答:(1)红表笔(2)红笔表

27、(3)黑表笔4. 答:黑箱内部有电阻和二极管,它们的连接情况如图所示.第9节实验:测电源电池的电动势和内阻1. 答:该实验方案的主要缺点是,将路端电压和电流分两次测量.由于电表内阻的影响,两次测量时电路并不处于同一状态,也就是说,测量的电流值,已不是测电压时电路中的电流值了.另外,在测量中需要不断改变电路,操作也不方便.2. 答:因蓄电池的电动势为2V,故电压表量程应选3V挡.若定值值电阻取10,则电路中电流最大不超过0.2A,电流值不到电流表小量程的,不利于精确读数,故定值电阻只能取1,.若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指针半偏及以上),电流需在1.5A以上.这样,电路的总电阻在1.3

28、3,以下,变化范围太小,不利于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0.6A.当滑动变阻器的阻值大于10,时,电流小于0.2A,电流表示较小,不利于精确读数,所以滑动变阻器的阻值只用到10,以内的部分.如果用200,的变阻器,大于10,的部分几乎无用.所以变阻器选E.(说明:选取实验器材,需要综合考虑,要从“安全可行、测量精确、便于操作”三方面考虑.3. 答:UI图象如图所示.由图象可知:E=2.03V,r=0.56,第10节简单的逻辑电路1. 答:(1)如图甲所示(2)如图乙所示.2. 答:如图所示.(说明:解决这类问题,需要根据实际问题中的信息,抽象出逻辑关系后,选择能实现该逻辑关系的电路.必

29、要时还应考虑简单逻辑电路的组合.3. 答:(1)如图所示(2)应使R增大.当天色还比较亮时,因光线照射,光敏电阻的阻值较小,但不是很小,此时R的分压较低,从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作,所以应增大R,使非门输入端电压升高,而输出一低电压,使继电器处于断开状态.第三章磁场第1节磁现象和磁场1. 答:喇叭发声的机理:磁体产生的磁场对附近的通电线圈产生力的作用,从而使线圈振动,带动喇叭的纸盒振动,发出声音.耳机和电话的听筒能够发声也是这个道理.2. 答:如果有铁质的物体(如小刀等)落入深水中无法取回时,可以用一根足够长的细绳拴一磁体,放入水中将物体吸住,然后拉上来;如果有许多大头针(或小铁

30、屑等)撒落在地上,可以用一块磁铁迅速地将它们拾起来.3. 答:磁的应用的分类:(1)利用磁体对铁、钴、镍的吸引力,如门吸、带磁性的螺丝刀、皮带扣、女式的手提包扣、手机皮套扣等等.(2)利用磁体对通电导线的作用力,如喇叭、耳机、电话、电动机等.(3)利用磁化现象记录信息,如磁卡、磁带、磁盘等等.第10页共10页第2节磁感应强度1这种说法不对磁场中的霜点的磁感应强度由磁场本身决定,与检验电流的大小、方向、通电导线的长度、受到的安培力的大小均无关.(说明:单纯从数学出发而不考虑公式的物理意义是学生的一种常见错误定义式B-FL是一个定义式,磁场中特定位置的比值F不变才反映了磁场本身的属性.2可知B0.

31、0019T.第#页共10页第#页共10页3. 正确的是乙和丙图.由定义式BF可知,当l一定时,宁是定值,所以两点的联线应通过F-1图的坐标原点.第3节几种常见的磁场1. 答:电流方向由上向下2. 答:小磁针N极的指向是垂直纸面向外,指向读者.3. 答:通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大,可根据磁感一越密处,磁感应强度越大来判断.4.11abcd答:,BSBS0.24Wb;,=BS=BScos90=0;,=BScosbac=BS=0.024Wb233abcd第4节磁场对通电导线的作用力1.答:如图所示乙F第#页共10页2.答:(1)通电导线的a端和b端受到的安培力分别垂直纸面向外和垂直纸面向

32、内,所以导线会按俯视逆时针方向转动.当转过一个很小的角度后,在向右的磁场分量的作用下,通电导线还会受到向下的安培力.所以导线先转动,后边转动边下移.(2)图3-5所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管和直流电流及其大致位置.说明:虚线框内的磁场源还可以是通电的环形电流.3.1答:(1)2则由等臂天平的平衡条件,有第#页共10页第#页共10页migmg-nBIL电流方向改变后,同理可得:(m+件)gm2g+nBL,两式相减,得B鑰(2)将n9,上0.10A,m8.78g代入B鑰,得B=0.48T.说明:把安培力的知识与天平结合,可以“称出”磁感应强度,

33、这是一个很有用的方法4答:弹簧上下振动,电流交替通断产生这种现象的原因是:通入电流时,弹簧各相邻线圈中电流方向相同,线圈之间相互吸引,使得弹簧收缩,电路断开;电路断开;电路断开后,因电流消失,线圈之间相互作用消失,因而弹簧恢复原来的状态,电路又被接通这个过程反复出现,使得弹簧上下振动,电路交替通断第5节磁场对运动电荷的作用力1.答:在图中,A图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向上;B图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向下;C图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面指向读者;D图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面背离读者.2.答:由FqvB可知,F=1.6,10-19,3.0,106,0.1

34、0N=4.8,10-14N.3答:能够通过速度选择器的带电粒子必须做直线运动,而做直线运动的带电粒子是沿电场中的等势面运动的,静电力对带电粒子不做功.同时,洛伦兹力对带电粒子也不做功,所以,粒子一定做匀速运动,它所受到的洛伦兹力与静电力等大反向,即qEqvB,所以v=B.说明:本题还可以进一步引出:(1)如果粒子所带电荷变为负电荷,仍从左向右入射,此装置是否还能作为速度选择器用?(2)如果带电粒子从右向左入射,此装置是否还能作为速度选择器用?如果可以,那么粒子应该从哪个方向入射?4. (1)等离子体进入磁场,正离子受到的洛伦兹力的方向向下,所以正离子向了B板运动,负离子向A板运动.因此,B板是

35、发电机的正极.(2)在洛伦兹力的作用下,正负电荷会分别在B、A两板上积聚.与此同时,A、B两板间会因电荷的积聚而产生由B指向A的电场.当qEqvB成立时,A、B两板间的电压最大值就等于此发电机的电动势,即U=Ed=dvB.所以,此发电机的电动势为dvB.5答:荧光屏上只有一条水平的亮线,说明电子束在竖直方向的运动停止了故障可能是,在显像管的偏转区产生方向的磁场的线圈上没有电流通过说明:应该注意的是,水平方向的磁场使电子束产生竖直方向的分速度,而竖直方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度第6节带电粒子在匀强磁场1.由qvB=m兰,得r=4.6,10-2m,T=西=1.8,10-7srqBvqB2

36、.答:由rmm可知r质子:r氚核:r粒子=1:3:2(2)由qU2mv2和r=mB得r=2mqUqBm,所第12页共10页第#页共10页4.答:带电粒子离开回旋加速器时,做匀速圆周运动的半径等于D形盒的半径,由qvB呻得v警.所以,粒子离开D以r质子:r氚核:爲子占:屏:證2辽3.答:由qU1mv2和r=mv得r=X2mUJm,所以m:m=d2:d2=1.082:12沁1.172qBqBBq形盒时的动能为Ek2mv22m说明:上述结果告诉我们,对于电荷量和质量一定的粒子,D形盒的半径越大、盒内磁感应强度越大,粒子离开加速器时的动能越大.但是,增大盒半径和增大磁感应强度都受到技术水平的限制.第#页共10页2.答:RRRR.说明:用直线将图中的4个点与坐标原点连接起来,得到4个电阻的伏安特性曲线.在同一条直线abcd第#页共10页

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