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题型：综合题题类：常考题难易度：困难

北京市丰台区2017-2018学年高三上学期物理期末考试试卷

导线中带电粒子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识。

（1）、一段通电直导线的横截面积为S，单位体积的带电粒子数为n，到西安中每个带电粒子定向移动的速率为v，粒子的电荷量为q，并认为做定向运动的电荷是正电荷。

a．试推导出电流的微观表达式 $\text{[math]}$ ；

b．如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。

（2）、经典物理学认为金属导体总恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈。自由电子定向运动过程中，频繁地与金属离子碰撞产生了焦耳热。某金属直导线电阻为R，通过的电流为I。请从宏观和微观相联系的角度，推导在时间t内导线中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ （需要的物理量可自设）。

举一反三

如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，所加匀强电场的方向为(　　)

如图甲所示，某空间存在着足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t₁=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起以共同加速度向左运动的过程中，以下说法正确的是（　　）

（多选）有相距很近的两条平行的通电直导线，关于它们之间的受力情况下列说法正确的是（）

地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场 $\text{[math]}$ 如图 $\text{[math]}$ 如果赤道某处的磁感应强度的大小为 $\text{[math]}$ ，在赤道上有一根东西方向的直导线20m ，载有从东往西的电流 $\text{[math]}$ 则地磁场对这根导线的作用力为多大？方向怎样？

多数同学家里都有调光灯、调速电风扇。以前是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压。即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为（）

如图所示，在光滑的水平面上有一竖直向下磁感应强度为B，宽度为L的匀强磁场区域。现有一质量为m，电阻为R，边长为a（a＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度 $\text{[math]}$ 沿水平面向右滑动，穿过磁场后速度减为v，则线圈在此过程中（）

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