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如图所示有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知其截面内半径为R1...

如图所示有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知其截面内半径为R11.0 m,磁感应强度为B1.0 T,被约束粒子的比荷为4.0×107 C/kg,该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v04.0×107 m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力)

 

1粒子在磁场中做圆周运动的半径r

2)如果被约束粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小外半径R2.

 

(1)1.0m (2)2.41 m 【解析】试题分析:粒子在磁场中做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,根据,即可粒子在磁场中做圆周运动的半径r;粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动,当该粒子的轨迹恰好与圆形区域外边界相切时,磁场区域的半径最小,根据牛顿第二定律求出粒子圆周运动的半径,由几何知识求出磁场区域的最小外半径R2。 (1)粒子在磁场中做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力: 解得: 代入数据可得:r=1.0m (2)粒子运动轨迹如图所示: 由几何关系得R2=R1+r 解得:
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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rads)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:

(1)写出交变电流瞬时值表达式;

(2)外电阻上消耗的功率;

(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

 

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两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条UI图线.回答下列问题:

 (1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知  ____

A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据

B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据

C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据

D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据

(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是   ____

A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端      B.电源的输出功率最大

C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W          D.电源的效率达到最大值

(3)根据图(b),可以求出定值电阻R0___Ω,电源电动势E__V,内电阻r__Ω.结果都保留两位有效数字)

(4) 该电路中电流表的读数__________(填:可能不可能)达到0.6A,理由是    ___________.

 

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如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B11 T.位于纸面内的细直导线,长L1 m,通有I1 A的恒定电流.当导线与B160°夹角时,发现其受到的安培力为零,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值是 ( )

A. T    B. T    C. 1T    D. T

 

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矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图,则在时刻( 

A.t1,t3线圈通过中性面

B.t2,t4线圈中磁通量最大

C.t1,t3线圈中磁通量变化率最大

D.t2,t4线圈平面与中性面垂直

 

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如图所示,电路中AB是两个完全相同的小灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合与断开时,对A、B的发光情况判断正确的是( )

A. S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭

B. S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭

C. S闭合足够长时间后,B发光而A不发光

D. S闭合足够长时间后再断开,B立即熄灭而A逐渐熄灭

 

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