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    （2013?北京）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，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e．该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．
    （a）求导线中的电流I；
    （b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F．
    （2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系．
    （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）
    分析：（1）取一时间段t，求得相应移动长度l=vt，体积为为Svt．总电量为nesvt，再除以时间，求得表达式
    （2）根据电流的微观表达式，代入F=BIL，可得．
    （3）粒子与器壁有均等的碰撞机会，即相等时间内与某一截面碰撞的粒子为该段时间内粒子数的
    1
    6
    ，据此根据动量定理求与某一个截面碰撞时的作用力f．
    解答：解：（1）
    （a）：（1）导体中电流大小                   
    I=
    q
    t
    -----------①
    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nSvt
    该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte--------②
    由①②式得I=nesv
    （b）令导体的长度为L，则导体受到安培力的大小F安=BIL
    又因为I=nesv
    所以F安=BnesvL=nsLevB
    长为L的导体中电子数为N=nsl
    每个电子所受洛伦兹力为妥evB
    所以N个粒子所受洛伦兹力的合力为F=NevB=nslevB
    即：F安=F．
    （2）考虑单位面积，t时间内能达到容器壁的粒子所占据的体积为V=Svt=1×vt，
    其中粒子有均等的概率与容器各面相碰，即可能达到目标区域的粒子数为
    1
    6
    nV=
    1
    6
    nvt    ，
    由动量定理可得：f=
    △p
    t
    =
    1
    6
    nvt(2×mv)
    t
    =
    1
    3
    nmv2
    答：（1）a、导线中电流I=nesv
    b、推导过程见解答；
    （2）f=
    1
    3
    nmv2    ．
    点评：考查电流的宏观和微观表达式及其关系，安培力是电荷定向移动所受洛伦兹力的宏观体现，碰撞时根据动量定理求作用力．联系宏观和微观题目有一定难度．
    练习册系列答案
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    （2013北京海淀区期末）如图13所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的占由荷从A点由静止释放，仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求.

    (1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功；

    (2)A、B两点间的电势差。

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    （2013北京丰台期末）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则

    A．蓝光光子的能量较大

    B．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大

    C．从该玻璃中射入空气发生反射时，蓝光的临界角较大

    D．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大

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    （2013·北京东城区高三联考）在验证牛顿第二定律的实验中：

    （1）某组同学用如图14（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是______

    ①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力

    ②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动

    ③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

    ④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

    ⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

    A．①③⑤ 　　　　　　 B．②③⑤ 　　　　　　　 C．③④⑤ 　　　　　　　 D．②④⑤

    （2）某组同学实验得出数据，画出a-F图14如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是______

    A．实验中摩擦力没有平衡

    B．实验中摩擦力平衡过度

    C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行

    D．实验中小车质量发生变化



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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013·北京门头沟二模，24题）（20分）如图所示，质量均为大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的轴上，它们的位置坐标分别为和。现沿轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失。

    （1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？

    （2）如果该力场的空间范围是（）,求满足下列条件的L值

    　 ①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；

    　 ②小球A、B刚好能够发生次碰撞


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