如图所示,半径为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1= T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω= rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2m,宽度为d=2m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求: (1)在0~4s内,平行板间的电势差UMN; (2)带电粒子飞出电场时的速度; (3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.
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边长为L=0.2m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示,将边长为,匝数n=100,线圈电阻r=1.0Ω的正方形线圈abcd放入磁场,线圈所在平面与磁感线垂直,如图甲所示.求: (1)回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率; (2)在0~4.0s内通过线圈的电荷量q; (3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量.
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如图所示,在半径为R=的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计. (1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间; (2)若粒子对准圆心射入,且速率为v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量; (3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.
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回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间狭缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.离子源置于盒的圆心,释放出电量为q、质量为m的离子,离子最大回旋半径为Rm,磁场强度为B,其运动轨迹如图所示.求: (1)离子离开加速器时速度多大? (2)设离子初速度为零,两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离为d,求加速到上述能量所需时间(粒子在缝中时间不忽略).
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有: A.直流电源(电动势约为5V,内阻可不计) B.直流电流表(量程0〜3A,内阻约为0.1Ω) C.直流电流表(量程0〜600mA,内阻约为5Ω) D.直流电压表(量程0〜15V,内阻约为15kΩ) E.直流电压表(量程0〜5V,内阻约为10kΩ) F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A) G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据. (1)实验中电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均用序号字母表示). (2)请按要求将图1中所示的器材连成实验电路. (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=9Ω,此时灯泡的实际功率为 W.(结果保留两位有效数字)
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用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为 mm.用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图所示,可读出圆柱的直径为 mm.
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均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处,如图所示,释放线框,让线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场垂直,cd边始终与水平的磁场边界平行,已知cd边刚进入磁场时,线框加速度大小恰好为,重力加速度为g,则线框cd边离磁场边界的高度h可能为( ) A. B. C. D.
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如图所示,顶角θ=45°的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r.导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t=0时,导体棒位于顶角O处则流过导体棒的电流强度I,导体棒内产生的焦耳热Q,导体棒作匀速直线运动时水平外力F,导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是( ) A. B. C. D.
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如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一重力不可忽略,中间带有小孔的正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度vo,假设细直杆足够长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度vo与时间t的关系图象可能是( ) A. B. C. D.
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如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源 连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路.下列说法正确的是( ) A.闭合开关S时,B中产生与图示方向的感应电流 B.闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流 C.断开开关S时,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间 D.断开开关S时,弹簧k立即将衔铁D拉起
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