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2022-2023學(xué)年北京師大附中高三(上)月考物理試卷(12月份)
>
試題詳情
磁學(xué)的研究經(jīng)歷了磁荷觀點(diǎn)和電流觀點(diǎn)的發(fā)展歷程。
(1)早期磁學(xué)的研究認(rèn)為磁性源于磁荷,即磁鐵N極上聚集著正磁荷,S極上聚集著負(fù)磁荷(磁荷與我們熟悉的電荷相對(duì)應(yīng))。類似兩電荷間的電場(chǎng)力,米歇爾和庫侖通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了兩磁極間的作用力F=K
m
p
1
p
2
r
2
,其中p
1
和p
2
表示兩點(diǎn)磁荷的磁荷量,r是真空中兩點(diǎn)磁荷間的距離,K
m
為常量。
請(qǐng)類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法寫出磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小及方向的定義;并求出在真空中磁荷量為P
0
的正點(diǎn)磁荷的磁場(chǎng)中,距該點(diǎn)磁荷為R
1
處的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小H
1
。
(2)安培分子電流假說開啟了近代磁學(xué),認(rèn)為磁性源于運(yùn)動(dòng)的電荷,科學(xué)的發(fā)展證實(shí)了分子電流由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)形成。畢奧、薩伐爾等人得出了研究結(jié)論:半徑為R
x
、電流為I
x
的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=
K
n
I
x
R
x
,其中K
n
為已知常量。
a.設(shè)氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k,求該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B
1
。
b.有人用電流觀點(diǎn)解釋地磁成因:在地球內(nèi)部的古登堡面附近集結(jié)著繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的管狀電子群,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,該電子群形成的電流產(chǎn)生了地磁場(chǎng)。如圖所示,為簡(jiǎn)化問題,假設(shè)古登堡面的半徑為R,電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內(nèi),且d<<R.試證明:此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B
2
∝ω。
【考點(diǎn)】
庫侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用
;
牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題
;
磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
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發(fā)布:2024/9/7 8:0:8
組卷:125
引用:3
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,A為帶正電的金屬板,其所帶電荷量為Q,在金屬板的垂直平分線上,距板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),小球受水平向右的靜電力偏轉(zhuǎn)θ角保持靜止,靜電力常量為k,重力加速度為g,則小球與金屬板之間的庫侖力大小為( ?。?/h2>
A.k
Q
q
r
2
B.k
Q
q
r
C.mgsinθ
D.mgtanθ
發(fā)布:2024/11/2 1:30:2
組卷:318
引用:5
難度:0.7
解析
2.
真空中有兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力大小為F,若將它們各自的電量都增大到原來的2倍,同時(shí)將它們的間距增大到原來的4倍,則靜電力大小將變?yōu)椋ā 。?/h2>
A.2F
B.F
C.
1
4
F
D.
1
8
F
發(fā)布:2024/10/31 22:30:2
組卷:335
引用:2
難度:0.9
解析
3.
如圖所示,abcde是半徑為r的圓的內(nèi)接正五邊形,在其頂點(diǎn)a、b、c、d處各固定有電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,在e處固定有電荷量為-3Q的點(diǎn)電荷,則放置在圓心O處的點(diǎn)電荷-q所受到的庫侖力F的方向?yàn)?
,大小為
。
發(fā)布:2024/11/4 17:30:1
組卷:157
引用:3
難度:0.6
解析
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