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如图所示,在x轴的上方整个区域存在非匀强电场,PO之间的电压为U,在x轴的下方、...

如图所示,在x轴的上方整个区域存在非匀强电场,PO之间的电压为U,在x轴的下方、半径为a的圆O1的区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其他区域无电磁场。现有带电粒子从P点由静止释放,沿y轴运动从O点进入磁场,经过一段时间后从N点离开磁场。已知∠OO1N,不计带电粒子的重力与空气阻力。

(1)判断粒子的带电性质并比较PO的电势高低;

(2)求带电粒子的比荷(电量与质量之比);

(3)若在粒子从O点运动到N点的过程中,某时刻磁感应强度大小突然变化为,粒子不再离开磁场,求的最小值。

 

(1)P的电势比O的高;(2);(3)。 【解析】 (1)进入磁场向左偏转,根据左手定则,粒子带正电,在电场中被加速,所以P的电势比O的高; (2)在电场中: , 在磁场中运动轨迹如图 由几何关系得运动半径 r=, 由洛伦兹力提供向心力则有 , 联立得: ; (3)粒子不离开磁场时的运动轨迹如图所示 由几何关系可得不离开磁场运动的最大半径 , 半径与磁感应强度成反比,故 。  
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如图所示,固定在倾角为θ=的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d=1m,其底端接有阻值为R=的电阻,整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中。一质量为m=1kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触。在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10N作用下,杆从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r=,导轨电阻不计,重力加速度大小g10m/s2

(1)求杆运动的最大速度;

(2)求杆从静止开始沿导轨向上运动6m的过程中,整个回路产生的焦耳热。

 

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如图所示的是小型交流发电机示意图,矩形线圈面积为S200cm2,匝数为N100,内阻为r,绕其垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,转速n50r/s,匀强磁场的磁感应强度为B1T,外接电阻Rt0时刻,线圈从图示位置开始转动。

(1)求电动势的最大值(π3);

(2)写出通过R的电流的瞬时表达式;

(3)求最初个周期内通过线圈导线横截面的电量。

 

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某同学利用电容器放电测电容,实验步骤如下:

(1)按图甲连好电路,变阻器的滑片先移到最___(填上端下端),电阻箱R调至最大值。

(2)闭合,调节__,使电压表的示数为一个合适的值,然后闭合S,给电容器充电,稳定时,电压表和电流表的示数分别为2.5V288μA

(3)同时断开S并开始计时,这时电容器通过R放电,每隔一段时间(如5s)记录一次电流值,直到电流消失。

(4)作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示.根据图象算出电容器初始时所带的电量Q____C(保留1位有效数字)。

(6)调节,改变电压表的示数,重复(3)、(4)、(5),求出电容的多个值,再取平均值,即能准确测出电容器的电容C=___

 

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用伏安法测定值电阻R的阻值常用图甲和图乙的电路。

(1)利用图甲电路测量时,由于电压表的内阻不是无穷大,会导致R的测量值____(填偏大偏小);利用图乙电路测量时,电流表的内阻对测量结果也会带来影响。

(2)为了消除电表内阻对实验结果的影响,某同学做法如下:测量R两端的电压时不接入电流表,测量通过R的电流时不接入电压表。你认为这种做法合理吗?请说明理由______

(3)某同学测得一个圆柱体电阻的阻值R约为20Ω,再用游标卡尺(20分度)和螺旋测微器分别测量它的长度和直径,如图丙和丁所示,长度L___mm,直径d___mm,计算该电阻的电阻率的表达式为ρ___(用RLd表示)。

 

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如图所示,由同一种金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中,adbcLabdc3Ladabdc边的横截面积均为bc边的两倍,ad边的电阻为R。在t0时刻,一接入电路电阻2R的导体棒PQ在水平拉力作用下从ad处由静止开始沿abdcbc边以加速度a0匀加速滑动,滑动过程中PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQad处向bc滑动的过程中,线框消耗的电功率最大的时刻为(  )

A. B. C. D.

 

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