電磁場,是一種特殊的物質。
(1)電場具有能量。如圖1所示,原子核始終靜止不動,α粒子先、后通過A、B兩點,設α粒子的質量為m、電荷量為q,其通過A、B兩點的速度大小分別為vA和vB,求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔEp。

(2)變化的磁場會在空間中激發感生電場。如圖2所示,空間中有圓心在O點、垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場,當空間中各點的磁感應強度隨時間均勻增加時,請根據法拉第電磁感應定律、電動勢的定義等,證明磁場內,距離磁場中心O點為r處的感生電場的電場強度E與r成正比。(提示:電荷量為q的電荷所受感生電場力F=qE)
(3)電磁場不僅具有能量,還具有動量。如圖3所示,兩極板相距為L的平行板電容器,處在磁感應強度為B的勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向里。將一長度為L的導體棒ab垂直放在充好電的電容器兩極板之間(其中上極板帶正電),并與導體板良好接觸。上述導體棒ab、平行板電容器以及極板間的電磁場(即勻強磁場、電容器所激發的電場)組成一個孤立系統,不計一切摩擦。求當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中,該系統中電磁場動量變化量的大小Δp和方向。
【答案】(1)求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量。
(2)證明過程見解答過程。
(3)當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中,該系統中電磁場動量變化量的大小BLq,方向水平向左。
Δ
E
p
=
-
Δ
E
k
=
1
2
m
v
A
2
-
1
2
m
v
B
2
(2)證明過程見解答過程。
(3)當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中,該系統中電磁場動量變化量的大小BLq,方向水平向左。
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:328引用:3難度:0.2
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1.如圖所示,兩根長1m的空心鋁管豎直放置,其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學把一塊圓柱形的強磁體先后從甲、乙兩管的上端由靜止放入管口,磁體在甲、乙兩管中運動的時間分別為3s和0.6s。磁體的直徑略小于鋁管的內徑,不計磁體與管壁的摩擦。關于磁體在甲、乙兩管中的運動,下列說法正確的是( )
A.磁體在甲管內下落的過程中,所受合外力的沖量可能為0 B.磁體在甲管內下落的過程中,其克服磁場力的功小于重力勢能的減少量 C.磁體在乙管內下落的過程中,乙管中沒有產生感應電動勢和感應電流 D.磁體在乙管內下落的過程中,其重力勢能的減少量等于動能的增加量 發布:2024/12/29 21:30:1組卷:298引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,長度均為1m的甲、乙空心鋁管豎直放置,其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學把一塊圓柱形的強磁體先后從甲、乙兩管的上端由靜止放入管口,磁體在甲、乙兩管中運動的時間分別為3s和0.6s。磁體的直徑略小于鋁管的內徑,不計磁體與管壁的摩擦及空氣阻力。關于磁體在甲、乙兩管中的運動,下列說法正確的是( )
A.磁體在甲管內下落的過程中,所受合外力的沖量可能為0 B.磁體在甲管中加速向下運動時,鋁管對桌面的壓力將逐漸增大 C.磁體在乙管內下落的過程中,乙管中沒有產生感應電動勢和感應電流 D.磁體在乙管內下落的過程中,其重力勢能的減少量小于動能的增加量 發布:2024/12/9 8:0:15組卷:76引用:2難度:0.7 -
3.如圖甲所示,電阻為5Ω、匝數為100匝的線圈(圖中只畫了2匝)兩端A、B與電阻R相連,R=95Ω。線圈內有方向垂直于紙面向里的磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規律變化。則下列說法錯誤的是( )
A.A點的電勢小于B點的電勢 B.在線圈位置上感生電場沿逆時針方向 C.0.1s時間內通過電阻R的電荷量為0.05C D.0.1s時間內非靜電力所做的功為2.5J 發布:2024/12/19 11:0:2組卷:273引用:3難度:0.5
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