【题目】对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为S、长为L的直导线，将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向与磁场方向垂直。若导线内单位体积内有n个自由电子，电子电量为-e，形成电流的自由电子定向移动的速率均为v。试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力，推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式。
（2）带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷量为-e。
a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动，已知半径为r，氢原子核的电量为+e，静电力常量为k，则电子绕核转动的等效电流多大?
b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则电子做圆周运动的等效电流多大?
【答案】（1）略；（2）
， 
【解析】(1)导体中电流大小：I=q/t
t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt
该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte
联立可得：I=nesv
这段导线受到的安培力：F安=BIL=BnesvL
导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和等于安培力：NF洛=nSLF洛=BnesvL
故F洛=Bev
（2）a、电子绕氢原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力： 
,
t时间内通过截面的电量为： 
联立得，等效电流： 
b、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力： 
t时间内通过截面的电量为： 
联立得，等效电流： 
开心蛙口算题卡系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t=0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、e、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是_________
A.当t=0.5s时质点b和质点c的位移相等
B.当t=0.6s时质点a的位移为-
cm
C.质点c在0～0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m
D.质点d在0～0.6s时间内通过的路程为20cm
E.这列简谐横波遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干涉现象
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【题目】图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
（1）简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________。
（2）小明找到一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约15V，内阻约2Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻约5Ω；R是电阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。
a．滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的读数R1；
b．滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
c．调节电阻箱，使_______，读出此时电阻箱的读数R2；
d．算得图乙直线的斜率k和截距b；
则待测重物的重力G的表达式为G=_____（用以上测得的物理量表示），测得θ=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），R1、R2分别为1052Ω和1030Ω，结合乙图信息，可得待测重物的重力G=_____N（结果保留三位有效数字）。
（3）针对小明的设计方案，为了提高测量重量的精度，你认为下列措施可行的是____________。
A．将毫安表换成量程不同，内阻更小的毫安表
B．将毫安表换成量程为10μA的微安表
C．将电阻箱换成精度更高的电阻箱
D．适当增大A、B接线柱之间的距离
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【题目】图甲为一列简谐横波在
时的波动图像，图乙为该波中
处质点P的振动图像，下列说法正确的是____________
A.该波沿x轴负方向传播
B.波速为
C.再过
，质点P沿传播方向移动
D. 
时，质点P恰好通过平衡位置
E.质点P的振动方程为： 
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【题目】某实验小组利用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：
A．待测干电池（电动势约为
）B．电压表（量程
）
C．电压表（量程
）D．电流表（量程
）
E．电流表（量程
）F．滑动变阻器（阻值范围
）
G．滑动变阻器（阻值范围
）H．开关、导线若干
①实验中，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用。（选填器材前的字母）
②在图2中按图1用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
③如图3所示，他们根据实验数据绘制出
图像，其中
是电压表的读数，
是电流表的读数。由此可以得到，干电池的电动势
________
，内电阻
_______
。（结果保留两位有效数字）
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【题目】轨道平面与赤道平面夹角为90。的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图，若某颗极地轨道卫星从北纬450的正上方按图示方向首次运行到南纬450的正上方用时45分钟，则( )
A. 该卫星运行速度一定小于7. 9km/s
B. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1:4
C. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2:1
D. 该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
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【题目】如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨POQ，其中曲线导轨OP满足方程
,长度为
的直导轨0Q与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场中。现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度
做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为
,除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至PQ的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 
时刻感应电动势的瞬时值为
B. 闭合回路的感应电流逐渐减小
C. 闭合回路消耗的电功率逐渐增大
D. 通过金属棒的电荷量为
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【题目】如图所示，abcd是质量为m，长和宽分别为l和b的矩形金属线框，由静止开始沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直轨道平面向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁场区域时的瞬时速度为v，已知线圈经过磁场时始终加速，整个线框的电阻为R，重力加速度为g，试用题中给出的已知量表述下列物理量：
（1）ab边刚进入磁场区域时产生的感应电动势；
（2）ab边刚进入磁场区域时线框的加速度的大小；
（3）线框下滑过程中产生的总热量。
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【题目】如图甲所示两平行金属板，B板接地，从t=0时刻起AB板接电源，A板电势随时间变化图像如图乙所示，板间一带正电粒子（不计重力）由静止开始在电场力作用下运动，板间距足够长，则下列说法正确的是( )
A. 粒子在两板间往复运动
B. 
时粒子速度为零
C. 
到
这段时间内粒子的电势能降低，电场力对粒子做正功
D. 
时与
时粒子速度之比为1：4
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