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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. (1)磁体周围存在磁场,磁...

演绎式探究:
小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题.
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱叫磁感应强度,用B来表示.通电导体在磁场中要受到力的作用.将一段长为L,电流为I的通电导线垂直放入磁感应强度为B的磁场中时,受力F=BIL.说明导体中电流越______,导体在磁场中受力越大.
(2)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t时间内通过导体横截面积A的总电荷数N=______
导体内电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积的电荷量,即I=Q/t,则通过上述导体的电流为I=Q/t=______
若这段通电导线长为L,将其垂直放入磁感应强度为B的磁场中,受到的力F=______
从微观上看,上述力F相当于每个运动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F=______
(1)通过题目中给出的信息,特别是公式F=BIL进行分析,得知磁感应强度越大、电流越大、导体越长,受到的力越大. (2)根据题目给出的已知条件,单位体积含有n个自由电荷,根据速度和时间及横截面积计算出电荷通过的体积,从而可计算出电荷数. 根据每个自由电荷的电量为q及t时间内通过的电荷数计算出t时间内通过的电荷量,根据电流的定义计算出电流值. 根据公式F=BIL将I值代入计算出F的表达式. 跟F的值除以单位时间内通过横截面的电荷的个数,便可得出每个电荷受到的力. 【解析】 (1)根据公式F=BIL得,磁感应强度越大、电流越大、导体越长,受到的力越大. (2)t时间内,电荷通过的体积为:V=Svt,又单位体积含有n个自由电荷,所以t时间内通过导体横截面积A的总电荷数N=Snvt. 每个自由电荷的电量为q,所以t时间内通过的电荷量为Q=Snvtq. 电流强度,是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量,所以I===Snvq. 根据公式F=BIL=B•Snvq•L=BLSnvq. 导线的体积V′=SL 所以导线中电荷的个数为n′=nV′=nSL 所以该导体内平均每个自由电荷受力大小F单===Bvq. 故答案为:(1)大;(2)Snvt;Snvq;BLSnvq;Bvq.
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考点分析:
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板的
材料
板的
厚度d/m
通入板的
电流I/A
磁场强度
B/T
霍尔电压
UH/V
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2×10-22×10-61×10-41.0
2×10-22×10-61×10-40.7
4×10-22×10-61×10-40.5
2×10-24×10-61×10-41.4
2×10-22×10-62×10-42.0
4×10-26×10-62×10-4______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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