回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法正确的是( )
A. 增大电场的加速电压
B. 增大D形金属盒的半径
C. 减小狭缝间的距离
D. 减小磁场的磁感应强度
电动势为E、内阻为r的电源与小灯泡L1、L2及滑动变阻器R0和定值电阻R1连接成如图所示的电路。闭合开关S,两灯泡均发光。当滑动变阻器R0触头向a端移动的过程中,关于两灯泡发光情况,下列说法中正确的是
A. 小灯泡L1、L2都变亮
B. 小灯泡L1、L2都变暗
C. 小灯泡L1变亮,L2变暗
D. 小灯泡L1变暗,L2变亮
如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为:(不计正、负电子间的相互作用力)
A. 1: B. 2:1 C. :1 D. 1: 2
电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁位于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁N极远离线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从b到a,下极板带正电 B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电 D.从a到b,上极板带正电
下列说法正确的是( )
A.法拉第发现了电流的磁效应
B.楞次发现了电磁感应现象
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说
电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术,适宜于短行程发射大载荷,在军事、民用和工业领域具有广泛应用前景。我国已成功研制出用于航空母舰舰载机起飞的电磁弹射器。它由发电机、直线电机、强迫储能装置和控制系统等部分组成。
电磁弹射器可以简化为如图所示的装置以说明其基本原理。电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=10V,内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置,处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下,电容器的电容C=10F。现将一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用。
(1)在电容器放电过程中,金属滑块两端电压与电容器两极间电压始终相等。求在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度的大小a;
(2)求金属滑块最大速度v;
(3)a.电容器是一种储能装置,当电容两极间电压为U时,它所储存的电能A=CU2/2。求金属滑块在运动过程中产生的焦耳热Q;
b.金属滑块在运动时会产生反电动势,使金属滑块中大量定向运动的自由电子又受到一个阻力作用。请分析并计算在金属滑块运动过程中这个阻力所做的总功W。