电磁场,是一种特殊的物质。
(1)电场具有能量。如图1所示,原子核始终静止不动,α粒子先、后通过A、B两点,设α粒子的质量为m、电荷量为q,其通过A、B两点的速度大小分别为vA和vB,求α粒子从A点运动到B点的过程中电势能的变化量ΔEp。

(2)变化的磁场会在空间中激发感生电场。如图2所示,空间中有圆心在O点、垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场,当空间中各点的磁感应强度随时间均匀增加时,请根据法拉第电磁感应定律、电动势的定义等,证明磁场内,距离磁场中心O点为r处的感生电场的电场强度E与r成正比。(提示:电荷量为q的电荷所受感生电场力F=qE)
(3)电磁场不仅具有能量,还具有动量。如图3所示,两极板相距为L的平行板电容器,处在磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向里。将一长度为L的导体棒ab垂直放在充好电的电容器两极板之间(其中上极板带正电),并与导体板良好接触。上述导体棒ab、平行板电容器以及极板间的电磁场(即匀强磁场、电容器所激发的电场)组成一个孤立系统,不计一切摩擦。求当电容器通过导体棒ab释放电荷量为q的过程中,该系统中电磁场动量变化量的大小Δp和方向。
【答案】(1)求α粒子从A点运动到B点的过程中电势能的变化量。
(2)证明过程见解答过程。
(3)当电容器通过导体棒ab释放电荷量为q的过程中,该系统中电磁场动量变化量的大小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)证明过程见解答过程。
(3)当电容器通过导体棒ab释放电荷量为q的过程中,该系统中电磁场动量变化量的大小BLq,方向水平向左。
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:318引用:3难度:0.2
相似题
-
1.如图所示,两根长1m的空心铝管竖直放置,其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放入管口,磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径,不计磁体与管壁的摩擦。关于磁体在甲、乙两管中的运动,下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 21:30:1组卷:294引用:2难度:0.4 -
2.如图所示,长度均为1m的甲、乙空心铝管竖直放置,其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放入管口,磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径,不计磁体与管壁的摩擦及空气阻力。关于磁体在甲、乙两管中的运动,下列说法正确的是( )
发布:2024/12/9 8:0:15组卷:75引用:2难度:0.7 -
3.如图甲所示,电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法错误的是( )
发布:2024/12/19 11:0:2组卷:271引用:3难度:0.5
相关试卷