在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场,磁场的边界如图中的虚线所示.有一矩形线框abcd可以绕竖直的转动轴OOˊ匀角速转动,OOˊ恰好与磁场边界重合.在初始时刻,线框平面与磁场方向平行.已知磁场的磁感强度为B,线框ab边的长度为l,bc边的长度为2l,整个线框的电阻为R,线框转动的角速度为ω,试求:
(1)线框位于图示位置时,线框中的感应电动势为多大?
(2)线框由图示位置转过30°时,线框受到的安培力矩为多大?
考点分析:
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质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示.其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器.如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感强度为B
1.偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B
2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器.求:
(1)粒子由孔 O′进入偏转分离器时的速度为多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到 O′点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大?
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如图表示,宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为B=0.50T.一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度υ=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:
(1)求闭合回路中产生的感应电流.
(2)作用在导体棒上的拉力大小.
(3)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量.
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在“用伏-安法测量电池电动势和内电阻”的实验中,除了使用电流表和电压表外,还要用到滑动变阻器、开关.
(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图.
(2)根据实验所得测量数据,在U-I坐标系中画出一段U-I 图线如图16所示.根据图线得出被测电池的电动势为______V;内电阻为______Ω.
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在“测定金属的电阻率”的实验中,
(1)除了电源和开关外,还要用到的测量仪器及工具的组合为______
A.天平、刻度尺、滑动变阻器、电压表、电流表
B.刻度尺、滑动变阻器、螺旋测微器、电压表、电流表
C.刻度尺、滑动变阻器、游标卡尺、电压表、电阻箱
D.刻度尺、滑动变阻器、电压表、毫安表
(2)已知被测的金属丝的电阻R
x比电压表的内阻小的多,测量时要采用如图1所示的电路,试根据电路图将图2所给的电路元器件连接成电路.
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如图示,一个质子以速度v进入匀强磁场中,速度方向与磁场方向垂直.匀强磁场的磁感强度为B,质子的电荷为q,质量为m.质子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,用所给的这些物理量,推导出质子在磁场中做圆周运动的半径R的表达式为
.已知磁场的磁感强度B=6.3×10
-2T,质子电荷q=1.6×10
-19C,质子质量m=1.7×10
-27kg,则计算出质子做圆周运动的周期为
s(保留二位有效数字).
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