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=
,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?
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/s
2.
求:(1)当磁感应强度B
1=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I
1的大小和方向?
(2)当cd中通入方向由c到d的I
2=0.40A的电流,这时磁感应强度B
2=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I
3=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B
3=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=2.0×10
4 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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如图所示,RP是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1kg,带电量为q=0.5C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动.当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在 碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做 匀减速运动停在C点,PC=
,物体与平板间的动摩擦因数为u=0.4,取g=10m/S
2,求:
(1)物体带正电还是负电?
(2)物体与挡板E撞前后的速度v
1和v
2;
(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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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W
1;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W
2,比较W
1和W
2,则( )
A.一定是W
1>W
2B.一定是W
1=W
2C.一定是W
1<W
2D.可能是W
1<W
2,也可能是W
1>W
2
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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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