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如图,在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场,在BC右侧I、II两区域存在匀...

如图,在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场,在BC右侧III两区域存在匀强磁场,L1L2L3是磁场的边界(BCL1重合),宽度相同,方向如图所示,区域I的磁感应强度大小为B1.一电荷量为q、质量为m(重力不计)的带正电粒子从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场,点电荷恰好从B点进入磁场,经区域I后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域II.已知AB长度是BC长度的倍。

1)求带电粒子到达B点时的速度大小;

2)求磁场的宽度L

3)要使点电荷在整个磁场中运动的时间最长,求区域II的磁感应强度B2的取值。

 

(1)(2)(3)1.5B1 【解析】 (1)设带电粒子进入磁场时的速度大小为v,与水平方向成θ角,由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有 则 根据速度关系有 (2)设带电粒子在区域I中的轨道半径为r1,由牛顿第二定律得 轨迹如图所示 由几何关系得 解得 (3)带电粒子在磁场中运动的速率一定,当带电粒子不从区域II右边界离开磁场时,带电粒子在磁场中运动的轨迹最长,运动时间最长。设区域II中对应最长时间的磁感应强度为B2,轨迹半径为r2,轨迹如图所示 同理得 根据几何关系有 解得  
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考点分析:
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如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MNPQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为BPQ的质量为m,金属导轨足够长、电阻忽略不计。

1)请简要归纳出电磁感应电动势的两种方法。

2)若闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;

3)若断开SPQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W

 

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如图所示,匀强磁场的磁感应强度B0.5T,边长L10cm的正方形线圈abcd100匝,线圈电阻r,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,每分钟转3000转,外电路电阻R,求:

1)转动过程中感应电动势的最大值;

2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过角时的瞬时感应电动势;

3)由图示位置转过角的过程中通过R的电荷量q

4)交流电压表的示数;

5)请说出几种使用交流电有效值的情况(至少说出四种)

 

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如图所示,理想变压器的原.副线圈匝数之比为n1n241,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.ab端加一交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PAPB____;两电阻两端的电压之比UAUB__

 

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如图所示的电路,L1L2是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电键S刚接通时,__灯最亮;S断开时,__灯先熄灭.

 

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普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iabcd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则ab__(选填MNPQ),Iab__Icd.(选填“>”或“<”)

 

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