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如图16所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xOy平面内有与y轴平行...

如图16所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场.在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量为q(q>0)和初速度为v的带电微粒.发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已知重力加速度大小为g,若从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开。

(1)求电场强度和磁感应强度的大小;说明: 学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并指出这束带电微粒中哪些粒子在磁场中运动的时间最长;最长时间为多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)带电粒子平行于x轴从C点进入磁场,说明带电微粒所受重力和电场力平衡.设电场强度大小为E,由mg=qE可得E=,方向沿y轴正方向.    (2分) 带电微粒进入磁场后,将做圆周运动,且r=R.如图a所示.设磁感应强度大小为B 由牛顿第二定律得:  (2分) 解得:    (2分) (2)这束带电微粒都通过坐标原点 (1分) 从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动.如图b所示,P点与O/点的连线与y轴的夹角为θ,则圆心Q的坐标为(-Rsinθ,Rcosθ), 又数学知识得:粒子圆周运动的轨迹方程为:(x+Rsinθ) 2+(y—Rcosθ)2=R2     令y=0, 解得x=0    (2分)      因所有的粒子最后从原点离开,且半径均为R,所以从M点进入的粒子在磁场中偏转的角度为180°最大,因而运动的时间最长。(2分)     又   则时间tm=  (1分) 【解析】略
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考点分析:
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如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。说明: 学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!说明: 学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?

(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。

(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。

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如图所示,边长为L的正方形线 圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电阻为R,磁感应强度为B,电压表为理想交流电压表。现在线圈以角速度ω绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,从线圈平面与磁感线平行开始计时。试求:(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式; (2)电压表的示数  (3)线圈从t=0开始,转过900的过程中,电阻R上通过的电荷量

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

 

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如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1∶n2∶n3=4∶2∶1,电阻R=3Ω,副线圈n2接2个“6 V, 6 W”灯泡,副线圈n3接4个3 W的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率.

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青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。

利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。

光敏电阻 ,符号说明: 6ec8aac122bd4f6e  ;灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号说明: 6ec8aac122bd4f6e  ;

保护电阻 ,符号R2说明: 6ec8aac122bd4f6e电磁开关,符号说明: 6ec8aac122bd4f6e

蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干。

 

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长为L的水平通电直导线放在倾角为6ec8aac122bd4f6e的光滑的斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,若磁场方向竖直向上,则电流为I1时导线平衡,若磁场方向垂直于斜面向上,则电流为I2时导线平衡,那么样I1:I2=           

 

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