【題目】一個電子以速率在紙面上做勻速圓周運(yùn)動，如果磁場隨時間均勻增大，恒量，那么電子的運(yùn)動狀態(tài)（速率、軌道半徑、周期等）將如何變化？假定磁場邊界為圓形，電子軌道的圓心也就是磁場的中心.

【答案】電子運(yùn)動的速度變大，半徑變小，周期變小

【解析】

可先求電子速率的增加量.當(dāng)磁場隨時間均勻增大時，必定會產(chǎn)生一渦旋電場，其電場線是一系列以磁場中心軸為圓心的同心圓.由電子在磁場中受洛侖茲力作用下的旋轉(zhuǎn)特征及楞次定律可以確定，渦旋電場圓形電場線的方向與電子的旋轉(zhuǎn)方向一致.

又，電子所在處的電場的大小滿足

.

所以，.

電子受力大小為.

產(chǎn)生的切向加速度.

經(jīng)過時間，線速度增加量為

.

上式表明在一定半徑的軌道上，.問題是磁場產(chǎn)生的的變化導(dǎo)致電子速度增加了，其軌道半徑還是一定的嗎？

如果不變，必然有

，

整理得

. ①

另一方面，

.

考慮到電子開始時做圓周運(yùn)動時，有

，即,

所以，. ②

比較①②兩式，有.這顯然是不可能的，因此不變是不可能的.

由于，由推導(dǎo)過程易知，在的變化過程中，提供給電子的洛侖茲力超過了電子所需的向心力，電子只會做半徑變小的曲線運(yùn)動，與此同時，由周期公式知，電子運(yùn)動的周期變小.

綜上：電子運(yùn)動的速度變大，半徑變小，周期變小.

很多物理問題，看去只需定性判斷，實(shí)際上都需要嚴(yán)格的定量證明，本題即是這方面的一道典型試題.

在運(yùn)用表達(dá)式論述問題的過程中，如何運(yùn)用規(guī)律，能否敏銳地判斷出不同表達(dá)式間是否內(nèi)治，是否有沖突，往往是我們論述成功的關(guān)鍵，也是我們綜合能力的體現(xiàn).

平時訓(xùn)練這類試題，有助于我們?nèi)轿坏乩斫馀c運(yùn)用物理規(guī)律，尋找與理解物理規(guī)律的本質(zhì).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】人口地理研究對國家和地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)決策和發(fā)展具有重要意義。據(jù)此回答下面小題。

【1】水資源和耕地資源是制約一個地區(qū)人口容量的重要因素。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，若不考慮其他條件，我國四省中，人口容量最小的省份可能是(　　)

A. 甲省 B. 乙省 C. 丙省 D. 丁省

【2】工業(yè)強(qiáng)國都是技師技工的人才資源強(qiáng)國。技師技工一般是通過中等專業(yè)訓(xùn)練和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累成長起來的。下圖為2013年中、美、日、德四國勞動就業(yè)人口中完成高等教育和中等技術(shù)教育的人口比例圖。由圖中數(shù)據(jù)可以推測，與其他三國相比，我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)的不利條件主要有(　　)

A. 勞動人口平均受教育年限偏低

B. 技師技工數(shù)量偏低

C. 制造業(yè)從業(yè)人口數(shù)量偏低

D. 研發(fā)人員數(shù)量偏低

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀東祁連山植被垂直帶譜分布圖(圖甲)和祁連山－嘎順諾爾自然景觀剖面圖(圖乙)，回答下列各題。

【1】圖甲所示地區(qū)A、B對應(yīng)的地形區(qū)是

A. 青藏高原　河西走廊

B. 四川盆地　黃土高原

C. 塔里木盆地　準(zhǔn)噶爾盆地

D. 內(nèi)蒙古高原　河套平原

【2】圖乙所示地區(qū)河流

A. 下游水量大于上游

B. 徑流季節(jié)變化小

C. 冰雪融水補(bǔ)給為主

D. 水能蘊(yùn)藏量豐富

【3】酒泉地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢條件是

A. 降水充足

B. 年溫差大

C. 土壤肥沃

D. 光照充足

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平桌面上存在足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其邊界為一直線，磁場方向與桌面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.一個由個邊長為的正方形組成的梯狀金屬框架，以垂直于磁場邊界、初速度正對磁場邊界進(jìn)入磁場，已知該金屬框每條豎邊電阻為，橫邊電阻為，整個金屬框質(zhì)量為.假設(shè)金屬框只做平動，忽略自感效應(yīng)，若要該金屬框能夠整體進(jìn)入磁場區(qū)域，初速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀某大城市1968年、1990年和2009年同比例尺平面示意圖,回答下列各題。

【1】圖中城市的發(fā)展過程直接體現(xiàn)的城市化特征是

①城市人口增加�、诔鞘腥丝谡伎�?cè)丝诒戎卦龃蟆、鄢鞘袛?shù)目增多　④城市用地規(guī)模擴(kuò)大

A.①②B.③④C.①③D.②④

【2】下列有關(guān)城市化對地理環(huán)境的影響的敘述,正確的是

A.圖中(2009年)的綠化帶有利于減輕城市化造成的問題

B.城市化產(chǎn)生的環(huán)境問題僅有城市大氣污染

C.城市化對原有的地形地貌改變較多,但對城市原有的河網(wǎng)系統(tǒng)影響不大

D.城市化必然帶來交通擁擠,居民居住條件差等問題

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】圖為美國航天局(NASA)發(fā)布了一組太陽動力學(xué)觀測衛(wèi)星最新拍到的太陽活動壯觀畫面。完成下面小題

【1】圖中甲為太陽表面突然出現(xiàn)的大型明亮斑點(diǎn)，持續(xù)幾分鐘后消失。甲處出現(xiàn)的太陽活動是（ ）

A.黑子B.耀斑C.日珥D.太陽風(fēng)

【2】太陽表面甲類太陽活動頻繁的年份，對地球產(chǎn)生的明顯影響是（ ）

A.天氣變化平穩(wěn)B.農(nóng)作物減產(chǎn)明顯

C.極光現(xiàn)象難見D.電離層擾動明顯

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)圖文材料(圖甲為西馬來西亞略圖，圖乙為西馬來西亞橡膠分布圖)，完成下列問題。

西馬來西亞的橡膠和錫礦產(chǎn)地基本重疊在山麓地帶，形成世界馳名的“膠錫地帶”。帶內(nèi)不僅盛產(chǎn)橡膠和錫，還集中了馬來西亞大部分城鎮(zhèn)，人口和國民生產(chǎn)總值在國內(nèi)均占絕對優(yōu)勢，堪稱國家之精華所在。

(1)說出該地區(qū)中央山脈的走向。錫礦原生于中央山地花崗巖侵入體的接觸帶，分析錫礦產(chǎn)地現(xiàn)集聚于圖中所示地帶的原因。

(2)判斷該地區(qū)東、西兩側(cè)海岸，哪側(cè)更有利于港口的形成和發(fā)展，并說明理由。

(3)“膠錫地帶”擁有橡膠生長的完美自然條件，據(jù)此判斷橡膠的生長習(xí)性。指出中國海南島橡膠種植區(qū)與之相比有何不利氣象條件？

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】 有學(xué)者把鄰近大都市區(qū)中心城市的外圍地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展相對落后的區(qū)域稱之為“大都市陰影區(qū)”，其范例在中國不在少數(shù)，如京津冀城市群臨近中心城市北京、天津的外圍地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較中心城市顯著落后，北京北部的城市張家口、承德甚至形成了貧困帶。讀京津冀城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合指數(shù)圖。

回答下面小題。

【1】張家口、承德形成為“大都市陰影區(qū)”主要是因?yàn)榕c中心城市

A.交通聯(lián)系不便B.信息交流較少C.產(chǎn)業(yè)部門類似D.產(chǎn)業(yè)聯(lián)系較弱

【2】京津冀城市群缺少較發(fā)達(dá)型城市的主要原因是

A.發(fā)達(dá)城市的集聚效應(yīng)明顯B.中等型城市競爭嚴(yán)重

C.除發(fā)達(dá)城市外其余城市人口規(guī)模較小D.區(qū)域?qū)ν忾_放程度偏低

【3】今后，京津冀地區(qū)發(fā)展應(yīng)注重促進(jìn)中心城市

A.服務(wù)范圍拓展B.服務(wù)功能轉(zhuǎn)移C.服務(wù)職能增加D.服務(wù)對象轉(zhuǎn)變

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】 2018年8月，荷蘭建造了世界首個“漂浮農(nóng)場”，它漂浮在鹿特丹港海面上，吃水深度約1.5米，有走廊與陸地連接（如圖）�！捌∞r(nóng)場”分為上下兩層，上層頂部裝有太陽能光伏電池板，其他四面為透明玻璃墻。上層為奶牛放養(yǎng)區(qū)，下層有牧草區(qū)（通過無土栽培及 LED 照明控溫種植）、牛奶生產(chǎn)區(qū)、牛排泄物處理區(qū)等。

據(jù)此完成下面小題。

【1】建造“漂浮農(nóng)場”的最基本條件是當(dāng)?shù)負(fù)碛?/span>

A.便捷的交通運(yùn)輸B.寬闊的較深水域

C.充足的光照條件D.先進(jìn)的技術(shù)水平

【2】荷蘭政府鼓勵發(fā)展“漂浮農(nóng)場”首要目的是

A.節(jié)省勞動力B.促進(jìn)生態(tài)循環(huán)

C.緩解土地緊缺D.應(yīng)對全球變暖

【3】與荷蘭的天然牧場相比，“漂浮農(nóng)場”生產(chǎn)的突出優(yōu)勢是

A.對環(huán)境沒有污染B.投入成本更低

C.產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)D.受季節(jié)變化較小

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同步練習(xí)冊答案