(10分) 如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求
(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。
(8分)如图所示,在真空中坐标xOy平面的x>0区域内,有磁感应强度的匀强磁场,方向与xoy平面垂直,在x轴上的P(10,0)点,有一放射源,在xoy平面内向各个方向发射速率的带正电的粒子,粒子的质量为,电荷量为,求带电粒子能打到y轴上的范围.
(8分)在真空中,半径的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B=0.2 T,一个带正电的粒子以初速度从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场,已知该粒子的比荷,不计粒子重力.
(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径;
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时与ab的夹角及粒子的最大偏转角.
水平面中的平行导轨相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图,直导线ab放在导轨上并与其垂直相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷,则ab向______沿导轨滑动(填向“左”或向“右”);如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=_________
如图所示,一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧,如果要使线圈中产生图示方向的感应电流,滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动,应给线圈施加一水平向____的外力。 (填向“左”或向“右”)
如图所示,导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动,水平匀强磁场垂直导轨平面,导体棒与竖直导轨接触良好,除电阻R外,其它电阻均忽略不计、在AB棒由静止下落的过程中,下列说法正确的是( )
A、由于AB棒下落时,重力和安培力做功,所以机械能不守恒
B、AB棒速度稳定以前,减少的重力势能全部转化为R的内能
C、AB棒速度稳定以后,减少的重力势能全部转化为R的内能
D、AB棒速度稳定以后,合力做功为零,电阻R不再发热