2.三根平行的長直通電導(dǎo)線,分別通過一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)且與三角形所在平面垂直,如圖所示,θ=30°,O為斜邊的中點(diǎn),已知直線電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流強(qiáng)度成正比,與點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比,已知I3=2I1=2I2,I1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則關(guān)于O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是( 。
A.2B,沿OC方向B.2B,垂直AC向右C.2$\sqrt{3}$B,垂直AC向右D.0

分析 根據(jù)導(dǎo)線周圍磁場分布可知,與導(dǎo)線等距離地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,根據(jù)安培定則判斷出兩導(dǎo)線在A點(diǎn)形成磁場方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,根據(jù)矢量分解合成的平行四邊形定則求解.

解答 解:θ=30°,O為斜邊的中點(diǎn),有幾何關(guān)系可知,O點(diǎn)到ABC的距離是相等的,設(shè)AB的長度是2L,則:$\overline{AO}=\overline{BO}=\overline{CO}=L$
由題意可知,電流產(chǎn)生的磁場與點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比,而且I3=2I1=2I2,I1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,所以I2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,I3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,根據(jù)安培定則,它們產(chǎn)生的磁場的方向如圖:
由圖可知,電流I1和I2產(chǎn)生的磁場的方向相同,都與AB的連線垂直,電流I3產(chǎn)生的磁場與它們之間的夾角是30°,與AB的連線之間的夾角是30°,所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度的如圖,垂直于AC的方向向右.
B=2Bcos30°+2Bcos30°=2$\sqrt{3}$B.故C正確,ABD錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題考查了磁場的疊加,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量,合成時(shí)要用平行四邊形定則,因此要正確根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線周圍磁場方向是解題的前提.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.一物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知(  )
A.0~4 s內(nèi),物體在做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.0~4 s內(nèi),物體的速度一直在減小
C.0~4 s內(nèi),物體的加速度一直在減小
D.0~4 s內(nèi),物體速度的變化量為-8 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是(  )
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死
D.打雷時(shí),呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆踩?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,電路中接一電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻為1.6Ω的直流電源,電阻R1、R3、R4阻值均為4Ω,R2為2Ω,電容器的電容為30μF,當(dāng)電路穩(wěn)定后,求:
(1)電源的端電壓
(2)電容器所帶的電荷量;
(3)如果斷開電源,通過R1的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.餐廳服務(wù)員必須單手水平托餐盤送菜.如圖所示,服務(wù)員上菜時(shí)行走的最大速度為3m/s.配菜點(diǎn)與餐桌間的距離為9m.假設(shè)服務(wù)員加速、減速運(yùn)動(dòng)過程是勻變速直線運(yùn)動(dòng).手和餐盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說法確的是( 。
A.服務(wù)員運(yùn)動(dòng)的最大加速度為2m/s2B.服務(wù)員運(yùn)動(dòng)的最大加速度為3m/s2
C.服務(wù)員上菜所用的最短時(shí)間為4.5sD.服務(wù)員上菜所用的最短時(shí)間為3s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處,兩列波的波速均為v=0.4m/s,兩列波的振幅均為2cm.圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示),此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置處于x=0.5m,下列說法正確的是( 。
A.t=0.75s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
B.x=0.4m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向
C.t=2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為4cm
D.0到2s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為20cm
E.M點(diǎn)振動(dòng)后的振幅是4cm

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy,x軸沿水平方向,如圖甲所示,第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E1,坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)交變磁場,電場方向豎直向上,場強(qiáng)E2=$\frac{{E}_{1}}{2}$勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面,一個(gè)質(zhì)重m=0.01g、帶電荷量9=+1.0×10-3C的微粒以v0=4m/s的速度垂直x軸從A點(diǎn)豎直向上射入第二象限,隨后又以v1=8m/s的速度從+y軸上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限,取微粒剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较颍,重力加速度月?0m/s2.求:
(1)A點(diǎn)和C點(diǎn)的坐標(biāo)值;
(2)要使帶電微粒通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸,求交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系;
(3)若在+x軸上取一點(diǎn)D,使OD=$\sqrt{3}$OC,在滿足第(2)問的條件下,要使微粒沿x正方向通過D點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的最小值及磁場的變化周期T0的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.如圖所示為一個(gè)水平放置的平行板電容器,兩板電壓U=2V,兩板距離d=10cm,兩板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向里,一帶正電的粒子(不計(jì)重力)比荷為$\frac{q}{m}$=25c/kg,從左邊射入,恰好沿水平直線AC運(yùn)動(dòng),從右邊射出并垂直MN進(jìn)入以MN、PQ兩豎直線為邊界的勻強(qiáng)電場,已知電場強(qiáng)度E=20N/C,方向豎直向下,MN、PQ的距離為L=20cm.在PQ的右邊有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=4T,KG是平行PQ的擋板,KG與PQ的距離S=20cm,粒子打在擋板上后被吸收.
(1)試問電容器的上下板哪板電勢(shì)高?求粒子離開MN時(shí)的速度大。
(2)求粒子進(jìn)入B2后在B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(3)為使粒子打不到檔板KG上,檔板與PQ的距離至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,在O點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,實(shí)線為其中幾條對(duì)稱分布的電場線,虛線為以O(shè)e電場線上的O′點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓,a、b、c、d、e,f、g、h為圓與電場線的交點(diǎn),下列說法正確的是(  )
A.b、h兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B.a點(diǎn)電勢(shì)比e點(diǎn)電勢(shì)高
C.d、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于e、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差
D.將電子沿圓周由h運(yùn)動(dòng)到d與由h運(yùn)動(dòng)到f,電場力做功相等

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