B感1:B2
感2.②小红同学对上问通过类比得到的B感的表达式提出质疑,请你用学过的知识判断B感的表达式是否正确,并给出合理的理由.
【答案】(1)①kr2②kr;(2)①11②不正确2
【解析】【分析】(1)①根据法拉第电磁感应定律求解金属圆环内产生的感生电动势ε的大小.②在金属圆环内,求解非静电力对带电量为q的自由电荷所做的功,求解电动势,从而求解感应电场强度;(2)①类比(1)中求解E感的过程求解两处的磁感应强度的比值;②通过量纲分析表达式的正误【详解】(1)①根据法拉第电磁感应定律得
fBSBSkr2
t
t
t
②在金属圆环内,非静电力对带电量为q的自由电荷所做的功W非qE感2πr
根据电动势的定义W非q
解得感生电场的场强大小E感
2rt
kr2
(2)①类比(1)中求解
E
感的过程,在半径为
R
处的磁感应强度为
B感
e2Rt
在
Ra
时,e
Ea2
,解得
B感
a2
在
R
r2
时,
e1
E
r2
2
,解得
B感1
r4
将
R2r
时,
e2
E
r2
,解得
B感2
r4
所以B感11B感21
②上问中通过类比得到的B感的表达式不正确;
因为通过量纲分析我们知道:用基本物理量的国际单位表示
B感
e2Rt
的导出单位为
kgm2;又因为BF,用基本物理量的国际单位表示BF的导出单位为
As4
IL
IL
kgAs2
.可见,通过类比得到的
B
感的单位是不正确的,所以B感
e2Rt
的表达式不正
确.
【点睛】
考查电磁学综合运用的内容,掌握法拉第电磁感应定律、电场强度和磁感应强度的应用,
会用类比法解决问题以及用物理量的量纲判断表达式的正误.
9.为了检查双线电缆CE、FD中的一根导线由于绝缘皮损坏而通地的某处,可以使用如图所示电路。用导线将AC、BD、EF连接,AB为一粗细均匀的长LAB100厘米的电阻丝,接触器H可以在AB上滑动。当K1闭合移动接触器,如果当接触器H和B端距离L141厘米时,电流表G中没有电流通过。试求电缆损坏处离检查地点的距离(即图中DP的长度X)。其中电缆CEDFL7.8千米,AC、BD和EF段的电阻略去不计。
f【答案】6396km【解析】【试题分析】由图得出等效电路图,再根据串并联电路规律及电阻定律进行分析,联立可求得电缆损坏处离检查地点的距离.等效电路图如图所示:
电流表示数为零,则点H和点P的电势相等。
由
得,
则又由以上各式得:X6396km【点睛】本题难点在于能否正确作出等效电路图,并明确表头电流为零的意义是两端的电势相等.
10.如图所示,一电荷量q3×105C带正电的小球,用绝缘细r