如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。
如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大?
(3)若带电粒子的速度是,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?
在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为,则下列说法正确的是( )
A.此时圆环中的电功率为
B.此时圆环的加速度为
C.此过程中通过圆环截面的电量为
D.此过程中回路产生的电能为
如图所示,空间存在方向竖直向上、磁感应强度B的匀强磁场,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿俯视逆时针方向匀速转动,某时刻开始磁感应强度B随时间成正比例增加.则此后( )
A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B.小球所受的磁场力一定不断增大
C. 小球先沿逆时针方向减速运动,之后沿顺时针方向加速运动
D.磁场力对小球一直不做功
如图所示,在一匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子,3为α粒子()的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,三者轨道半径r1>r2>r3并相切于P点,设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间,则( )
A.T1=T2<T3 B.v1=v2>v3
C.a1>a2>a3 D.t1<t2<t3
如图所示的电路中,L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2是两个完全相同的电灯,E是内阻不计的电源.t=0时刻,闭合开关S,经过一段时间后,电路达到稳定,t1时刻断开开关S.规定图示流过电灯D1、D2的电流方向为正,分别用I1、I2表示流过电灯D1和D2中的电流,则以下各图中能定性描述I随时间t变化关系的是 ( )