高中物理选择性必修2教材习题答案.docx

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…教材习题答案

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第一章安培力与洛伦兹力1磁场对通电导线的作用力◆

第一章安培力与洛伦兹力

1磁场对通电导线的作用力

◆练习与应用1．答案如图所示

4．答案(1)B板是电源的正极。

(2)当外电路断开时，在洛伦兹力的作用下，带正、负电的粒子分别向B板和A板运动，在A、B之间形成竖直向上的电场，电荷堆积越多，两板间电压越大，场强也越大，直到带电粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡，即qE＝qvB时，带电粒子做匀速直线运动，此时E＝vB，两极板间的电压为U＝Ed＝Bdv，这就是该发电机的电动势大小。

2．答案如图所示5．答案由F＝qvB，可得磁感应强度B＝。公式E＝中，q是静止的试探电荷所带电荷量，公式B＝中，q是运动的电荷所带电荷量。E＝、B＝均是比值定义式，E、B均是由场本

2．答案如图所示

身的性质决定的。

3带电粒子在匀强磁场中的运动

◆练习与应用

1．答案由qvB＝m，得r＝＝4．55×10－2m，T＝＝＝

1．8×10－7s。

3．答案(1)设电流方向未改变时，电流天平的左盘内砝码质量为m1，右盘内砝码的质量为

3．答案(1)设电流方向未改变时，电流天平的左盘内砝码质量为m1，右盘内砝码的质量为m2，则由平衡条件有

qB，

r∝，可知r质子∶r氚核∶rα粒子＝∶∶＝1∶3∶2。

m1g＝m2g－nBIl

(2)

(2)由qU＝mv2和r＝得r＝，可知由静止经

(m＋m1)g＝m2g＋nBIl

过相同的加速电场加速后进入同一匀强磁场时，r∝，所2nIl。

过相同的加速电场加速后进入同一匀强磁场时，r∝，所

2nIl。

(2)将n＝9、l＝10．0cm、I＝0．10A、m＝8．78g代入B＝

以r质子∶r氚核

以r质子∶r氚核∶rα粒子＝∶∶＝1∶3∶2。

3．答案(1)设匀强磁场的磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

2nIl，

说明：把安培力的知识与天平结合，可以“称出”磁感应

强度。

4．答案通电后，弹簧上下振动，电路交替通断

4．答案通电后，弹簧上下振动，电路交替通断。产生这种现象的原因是：通入电流时，弹簧各相邻线圈中的电流方向相同，线圈之间相互吸引，使得弹簧收缩，与水银分离，电路断开；电路断开后，线圈中电流消失，线圈之间的相互作用力消失，因而弹簧恢复原长，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。

①

②

③粒子运动轨迹如图所示，由几何知识得r＝由①②联立解得B＝

③

2磁场对运动电荷的作用力

◆练习与应用

1．答案由F＝qvB得F＝4．8×10－14N。

2．答案从图甲至图丁，带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力

方向依次为平行于纸面向上、平行于纸面向下、垂直于纸面向

外和垂直于纸面向里。

(2)设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T

(2)设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则

2

…d

…

d

12q

12q2B2R2

mv

2max2m。

◆复习与提高A

◆复习与提高

A组

1．答案不对。通电导线放在磁感应强度为零的位置，受到的安培力一定为零。当通电导线与磁场方向平行时不受安培力作用，可知通电导线在某处不受安培力作用，该处的磁感应强度可能不为零。

的圆心角为

⑤⑥θ＝

⑤

⑥

粒子在磁场中运动的时间为t

粒子在磁场中运动的时间为t＝T2π

联立②④⑤⑥解得t＝。

4质谱仪与回旋加速器◆练习与应用1．答案由qU＝1mv2和r＝mv得r＝

4质谱仪与回旋加速器

◆练习与应用

1．答案由qU＝1mv2和r＝mv得r＝1∝m，所以

培力，所以通电导线先沿逆时针方向转动，然后边转动边下移。

2qB，BqmA∶mB＝r∶r＝d∶d＝1．082∶12＝1．1