高中物理综合题

把一根劲度系数很小的导电弹簧悬挂起来，在它上面附着一只蜻蜓的模型或标本，让弹簧的下端在自然伸长的情况下刚好跟下面容器中电解液面接触并组成如图15-1-11所示的电路，这样就制成了“蜻蜓点水”的小制作了.请自己制作并说明其道理.

图15-1-11

如图15-1-6，a、ｂ是直线电流的磁场，ｃ、ｄ是环形电流的磁场，E、F是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.

图15-1-6

放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N极的指向是怎样的?两位同学的回答相反.甲说，小磁针的位置如图15-1-1，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方.乙说，小磁针的位置如图15-1-2，他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸引可知，小磁针的S极指向右方.你的看法是怎样的?他们谁的答案错了?错在哪里?
          
图15-1-1              图15-1-2

如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直.B为紧贴A的毛皮，在靠近盘的边沿处的小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？

如图15-1-15甲、乙是两种结构不同的环状螺线管的示意图.其中乙是由两个匝数相同、互相对称的，半圆环形螺线管串联而成的.给它们按图示方向通以电流，试画出磁感线的分布情况示意图.

图15-1-15

如图所示是一通电螺线管，在其内外分别放两个小磁针和两个通电小圆环，它们都可以自由转动.试判定它们各自的取向.

丹麦物理学家奥斯特坚信，自然界各种现象之间存在着广泛的联系，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系.在这一思想的指导下，奥斯特开始研究电和磁间的联系.你认为在奥斯特实验中，为排除其他磁场的影响，直导线中应通以什么方向的电流？

如图15-1-10所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.

图15-1-10

丹麦物理学家奥斯特坚信，自然界各种现象之间存在着广泛的联系，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系.在这一思想的指导下，奥斯特开始研究电和磁间的联系.你认为在奥斯特实验中，为排除其他磁场的影响，直导线中应通以什么方向的电流？

如图15-1-9所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.

图15-1-9

如图15-4-17所示，一根光滑绝缘杆MN在竖直面内与水平面夹角为37°，放在一个范围较大的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与杆垂直.质量为m的带电环沿杆下滑到P处时，向上拉杆的力大小为0.4mg,若环带的电荷量为q,问环带什么电？它滑到P处时的速度多大？在何处环与杆无相互作用？

图15-4-17

如图11-3-14所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S₁、S₂为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏.取屏上与S₁、S₂共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴，M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S₁进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略.求：
（1）当两板间电势差为U₀时，求从小孔S₂射出的电子的速度v₀.
（2）求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上.
（3）若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试定性地画出电子运动的轨迹.
（4）求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.

图11-3-14

如图11-3-13所示，在xOy平面内，有许多电子（质量为m、电荷量为e）从坐标原点O不断地以速率v₀沿不同方向射入第一象限，现加上一个垂直xOy平面的方向垂直纸板面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.要求这些电子穿过磁场后都能平行于x轴正方向运动，试求符合该条件的磁场的最小面积.

图11-3-13

如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过最低位置时绳上的拉力F.

图15-4-14

有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并且处在磁感应强度为B、方向垂直指向纸里的匀强磁场中，如图15-4-13所示.为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多大?方向如何?

图15-4-13