例子问题
例子问题1:磁学与电磁学
你看着一个圆形的线圈,线圈的平面垂直于你的视线。这个回路有一个恒定的顺时针流过的电流。如果一个指向你的方向的磁场被激活会发生什么?
回路中的电流将继续顺时针方向,但会增加
回路中的电流将开始以与之前相同的电流大小逆时针方向移动
回路中的电流将继续顺时针方向,但会减小
回路中的电流将开始逆时针运动并缓慢增加
回路中的电流将开始逆时针运动,但会慢慢减小
回路中的电流将继续顺时针方向,但会增加
这个问题适用于归纳法的概念。简单地说,导线中的电流会调整,以抵抗磁场的变化。环原来有一个指向观察者的磁场。因此,随着外部磁场突然向相反的方向(朝向观察者)激活,回路中的电流将抵消这种变化并增加,同时保持顺时针方向。
例子问题1:电与磁
一个电子以85km/s的速度沿着页面平面向右移动,同时均匀的磁场指向页面内部。力作用在移动的电子上的方向是什么?
沿着纸的平面向上
跳出页面
右边
沿着页面平面向下
以一个角度进入页面
沿着纸的平面向上
这个问题需要右手法则的知识。将你右手的手指指向电子速度的方向(向右)。将拇指指向磁场的方向(朝向页面)。你的手掌应该朝着正粒子受到的力的方向。然而,电子是负的,所以这个方向必须相反,这意味着力的方向是向上的沿着页面的平面。
例子问题1:右手规则
你看着一个圆形的线圈,线圈的平面垂直于你的视线。为了在你的方向上产生磁场,电流必须从哪个方向通过环路。
逆时针方向
电流的方向无关紧要
顺时针缓慢增加
顺时针,但缓慢递减
顺时针方向
逆时针方向
这是右手定则在带电流环产生的磁场中的应用。要使用右手定则,把你的右手拇指放在电流的方向上,磁场的方向与你握拳时其他四个手指缠绕的方式相同。包括电流增加或减少的答案暗示了归纳的概念,是不正确的。
例子问题1:磁学与电磁学
下列哪项会影响在磁场中旋转的线圈产生的电动势?
制成环的材料
循环的大小
回路的电阻
环的形状
其他选项中不止一个是正确的
循环的大小
回想一下,,在那里.形状、材料特性和电阻没有出现在这个方程中。所以只有线圈的大小(面积)影响电动势。
例子问题1:磁学与电磁学
下面哪一项最能描述磁场线?
它们总是从北极开始,在南极结束
它们显示了正电荷受到力的方向
它们显示了磁场的相对强度和方向
只有当有多个磁铁存在时,它们才能交叉
其他选项中不止一个是正确的
它们显示了磁场的相对强度和方向
首先,磁力线和电场线一样,永远不能交叉。此外,与电场线不同,磁场线是连续的——它们没有起点或终点。接下来,电荷在磁场中所受到的力取决于电荷的速度方向,而不仅仅是磁场。所以唯一剩下的选择就是磁场线同时显示磁场的相对强度和方向。
例子问题6:电与磁
一个载流导线置于垂直于导线的均匀磁场中。导线的长度是磁场的大小是.导线上的力是多少?
我们用磁场中导线受力的公式:
在哪里=,=目前,=导线长度,和磁场
示例问题7:电与磁
一位科学家建造了一个粒子加速器。下列哪一项不能帮助科学家提高加速器中粒子的速度?
降低粒子加速器的温度
增加粒子的电荷
增强磁场的强度
增加粒子旋转的半径
增加加速器中粒子的质量
增加加速器中粒子的质量
粒子加速器中的带电粒子作匀速圆周运动。匀速圆周运动产生的向心力方程为:
磁力的方程为:
使方程相等,求出速度。
唯一不对应于速度增加的答案选择是增加加速器中粒子的质量。
例子问题1:磁学与电磁学
在这一页的底部
在这一页的右边
在这一页的上方
跳出页面
在这一页的上方
当求磁场作用在带正电的粒子上的力的方向时,我们可以用右手定则。让你的拇指与其他手指垂直(好像要停下来),让你的手指平行于磁场的线,让你的拇指与电荷的速度矢量平行。对于正电荷,力会直接指向手掌外;然而,电子的电荷是负的,因此力将在相反的方向上施加。这意味着使用右手定则,力将直接从你的手的背面(在这种情况下,朝着页面的顶部)出来。
示例问题31:Ap物理2
带电粒子以垂直于磁场的速度v进入均匀磁场,并沿半径为r的圆周运动。如果粒子的质量加倍,半径就变成__________.
R / 4
R
2 r
R / 2
4 r
2 r
带电粒子在均匀磁场中的运动用R = mv/qB来描述,因此粒子运动路径的半径与其质量成正比。因此,如果质量加倍,半径也加倍。
例子问题10:电与磁
一个电子正以恒定的速度向东移动。它从一个磁场为零的区域进入一个大小为非零且方向未知的均匀磁场。下列哪一项不能描述电子进入场后的运动?
它继续以同样的速度向东移动
它的路径开始向南弯曲
它以螺旋路径传播
它继续向东移动,但速度加快了
它的路径开始向北弯曲
它继续向东移动,但速度加快了
磁力可以通过改变速度的方向来加速带电粒子,但不能改变速度的大小。
如果磁场中有垂直于粒子初速度的分量,粒子就会受到一个力,如下式所示:
这个力是垂直于粒子的路径产生的,会导致粒子速度方向的改变。如果磁场与初速度平行,粒子将不会受到任何磁力,其运动路径将保持不变。粒子在磁场中加速而不改变方向是不可能的。