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如图所示,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面夹30°角,右导...

如图所示,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面夹30°角,右导轨与水平面夹60°角,左右导轨上端用导线连接.导轨空间内存在匀强磁场,左边的导轨处在方向沿左导轨平面斜向下,磁感应强度大小为B的磁场中.右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上,磁感应强度大小也为B的磁场中.质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上,已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=manfen5.com 满分网,回路电阻恒为R,若同时无初速释放两导杆,发现cd沿右导轨下滑s距离时,ab杆才开始运动.(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v=?
(2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热?
(3)cd棒的最终速度为多少?

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(1)ab杆刚要开始运动时,静摩擦力恰好达到最大值,对ab棒,由平衡条件和安培力公式F=BIL列式求出回路中感应电流I,由闭合电路欧姆定律列式求出cd棒产生的感应电动势E,再由E=BLv求出v. (2)cd棒下滑s距离的过程,运用动能定理列式求得棒cd克服安培力做功,即可得到回路中产生的焦耳热. (3)cd棒最终做匀速运动,根据平衡条件和安培力与速度的关系式,列式求解最终速度. 解 ab杆刚运动时,有 ∴F安=…① 由安培力公式F安=BIL得I=…② 由闭合电路欧姆定律I=得,E=…③ 对cd杆,由法拉第电磁感应定律E=BLv ∴v=…④ (2)由动能定理有:mgssin60°-μmgscos60°-W克安= 而W克安=Q 故:Q= (3)根据能量守恒定律得   mgsin60°=μmgcos60°+ 解得vm=. 答: (1)ab杆刚要开始运动时cd棒的速度v=. (2)以上过程中,回路中共产生的焦耳热. (3)cd棒的最终速度为.
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考点分析:
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有一长为l=0.50m、质量10g的通电导线cd,由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的z轴上,如图所示. z轴垂直纸面向外,g=10m/s2
求:(1)当磁感应强度B1=1.0T,方向与x 轴负方向相同时,要使悬线中张力为零,cd中的电流I1的大小和方向?
(2)当cd中通入方向由c到d的I2=0.40A的电流,这时磁感应强度B2=1.0T,方向与x轴正向相同,当cd静止时悬线中的张力是多大?
(3)当cd 通入方向由c到d的I3=0.10A的电流,若磁场方向垂直z轴,且与y轴负方向夹角为30°,与x轴正向夹角为60°,磁感应强度B3=2.0T,则导线cd静止时悬线中的张力又是多大?

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回旋加速器的D形盒半径为R=0.60m,两盒间距为d=0.01cm,用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV,加速电压为u=2.0×104 V,求:
(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B.
(2)质子在D形盒中运动的时间.
(3)在整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间.(已知质子的质量为m=1.67×10-27 kg,质子的带电量e=1.60×10-19 C)
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(1)物体带正电还是负电?
(2)物体与挡板E撞前后的速度v1和v2
(3)磁感应强度B的大小;
(4)电场强度E的大小和方向.

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manfen5.com 满分网如左图所示,一带电粒子以水平速度v (v<E/B)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如右图所示,粒子仍以初速度v穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,则( )
A.一定是W1>W2
B.一定是W1=W2
C.一定是W1<W2
D.可能是W1<W2,也可能是W1>W2
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一质子恰能作匀速直线运动穿过正交电磁场.若要粒子穿过此区域后动能增加,则( )
A.减弱磁场,其余条件不变
B.增强磁场,其余条件不变
C.电场反向,其余条件不变
D.换用初动能与质子相同的α粒子
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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