九年级物理解答题中等难度题
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演绎式探究:
小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题.
磁体周围存在磁场,磁场的强弱叫磁感应强度,用B表示.通电导体在磁场中要受到力的作用.将一段长为L,电流大小为I的通电直导线垂直放入磁感应强度为B的磁场中时,受力F=BIL.
(1)这说明导体中的电流越________,导体在磁场中受力越大.
(2)已知导体内也流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,即:I=Q/t.有一段通电直导线,横截面积为S,单位体积含有n个自由电荷,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速度为v,则通过上述导体的电流为I=O/t =________.若这段通电导体长为L,将其垂直放入磁感应强度为B的磁场中,受到的力F=________.从微观来看,此力F相当于每个运动的自由电荷受力的共同结果,则该导体内平均每个自由电荷受力大小为F单=________.
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归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动:
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是 .
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变.得到数据如表:
次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
①Ek= k ,其中k= (填上数值和单位).
②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示.
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