如图(a)所示,在坐标xOy平面的第一象限内,有一个匀强磁场,磁感强度大小恒为B
,方向垂直于xOy平面,且随时间作周期性变化,如图(b)所示.规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正,一个质量为m,电量为q的正粒子,在t=0时刻从坐标原点以初速度v
沿x轴正方向射入,在匀强磁场中运动,经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间,粒子到达第一象限内的某一点P,且速度方向沿x轴正方向(不考虑重力作用)
(1)若点O、P连线与x轴之间的夹角为45°,则磁场变化的周期T为多大?
(2)因点P的位置随着磁场周期的变化而变化,试求点P纵坐标的最大值为多少?此时磁场变化的周期又为多大?
考点分析:
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如图所示,在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ,且μmg<qE.现将金属环由静止释放,设在运动过程中金属环所带电荷量不变.
(1)试定性说明金属环沿杆的运动情况;
(2)求金属环运动的最大加速度的大小;
(3)求金属环运动的最大速度的大小.
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如图的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的压缩的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块,滑块可以无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为10N.(取g=10m/s
2)
(1)若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N,求此时汽车加速度的大小和方向.
(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数恰好为零.
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长木板AB放在水平面上,如图所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速起动向右滑行.当存在向下的匀强电场时,C恰能滑到B端,当此电场方向改为向上时,C只能滑到AB的中点,求此电场的场强.
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可绕固定轴OO’转动的正方形线框边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线框的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力,线框从水平位置由静止释放,到达竖直位置历时0.1S.设线框始终处在方向竖直向下,磁感应强度B=4×10
-2T的匀强磁场中,如图所示,求:
(1)这个过程中平均电流强度的大小和方向
(2)若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3焦,线框达到竖直位置时ab边受的安培力大小和方向.
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如图甲所示,是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,由于照相时的疏忽,没有摆上背景方格板,图中方格是后来用直尺画在相片上的(图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向,每小格的边长均为5mm ),为了补救这一过失,他对小球的直径进行了测量,如图乙所示,如果取重力加速度 g=10m/s
2,则(1)照片闪光的频率为______Hz;(2)小球作平抛运动的初速度为______m/s.
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