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安培由于對電學(xué)和電學(xué)實驗的卓越貢獻而被電磁學(xué)的集大成者麥克斯韋稱為“電學(xué)中的牛頓”.今天,在各種電器的標(biāo)牌上常常可以看到安培名字的第一個字母A,那是人們用電流的單位來紀(jì)念安培.電流的單位安培(A)是國際單位制(SI)中的7個基本單位之一,那么電流的單位安培(A)是怎樣定義的呢?1A究竟有多大呢?原來它是根據(jù)安培的平行導(dǎo)線實驗定義的.
定義:放在真空中兩條無限長平行直導(dǎo)線,通以等量的恒定電流,若兩導(dǎo)線相距1m,導(dǎo)線間相互作用力在每米長度上為2×10-7N時,則每條導(dǎo)線中的電流為1A.
根據(jù)這個實驗和定義回答下列問題:
(1)如圖B-9所示,當(dāng)兩根無限長直導(dǎo)線中的電流方向相同時,兩根直導(dǎo)線間的安培力的方向怎樣?
(2)實驗表明,無限長通電直導(dǎo)線周圍的某點的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小與導(dǎo)線的電流I成正比,與該點到導(dǎo)線的距離r成反比,即B=K,試根據(jù)這個實驗和定義求比例系數(shù)k.
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電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進的動能殺傷武器,具有速度快,命中率高,發(fā)射成本低,污染低等優(yōu)點,是21世紀(jì)的一種理想武器,它的主要原理如圖6所示.1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把2.2g的彈體加速到10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈速度約為2km/s),若軌道寬2m,長100m,通過的電流恒為10A,則軌道間所加的勻強磁場B=_______T,磁場力的最大功率P=____W.(軌道摩擦力不計)
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圖1是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖.電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接到指示器上,指示器可顯示出電容的大小.下列關(guān)于該儀器的說法中正確的有( )
A.該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體
B.芯柱外套的絕緣層越厚,該電容器的電容越大
C.如果指示器顯示出電容增大了,則說明容器中液面升高了
D.如果指示器顯示出電容減小了,則說明容器中液面升高了
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如圖2所示,平行板電容器兩板水平放置,當(dāng)電容器電荷量為Q時,在兩板內(nèi)A處有一電荷量為q的油滴恰能保持靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)讓電容器放出Q/2電荷,油滴便向下做豎直加速運動,經(jīng)過時間t到達(dá)B點,為使油滴從B點開始,經(jīng)過相同的時間t(假使油滴不會撞在下板上)恰能返回到A處,則當(dāng)油滴抵達(dá)B處時,需再給電容器充電多少.
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