如图所示电路中,L为电感线圈.实验时,断开S瞬间,灯A突然闪亮,随后逐渐变暗.下列说法正确的是( )
A.接通开关S后,灯A逐渐变亮
B.接通开关S后,通过灯A的电流恒定
C.灯A的电阻值大于线圈L的直流电阻值
D.断开开关S前后,通过灯A的电流方向相同
水柱以速度v垂直射到墙面上,之后水速减为零,若水柱截面为S,水的密度为ρ,则水对墙壁的冲力为( )
A.ρSv B.ρSv C.ρS v2 D.ρSv2
下列说法正确的是( )
A.电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B.竖直上抛小球,从小球抛出到落回抛出点的过程中,重力的冲量为零
C.回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D.远距离输电时,输电线路的总电阻为R,输电电压为U,则输电线损失的功率为
一台质谱仪的工作原理如图1所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
图1
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;
(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d;
(3)若考虑加速电压有波动,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.
对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.
(1)一段横截面积为S、长为L的直导线,将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,电流方向与磁场方向垂直.若导线内单位体积内有n个自由电子,电子电量为-e,形成电流的自由电子定向移动的速率均为v.试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力,推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式.
(2)带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动.已知电子质量为m,电荷量为-e.
a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动,已知半径为r,氢原子核的电量为+e,静电力常量为k,则电子绕核转动的等效电流多大?
b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,则电子做圆周运动的等效电流多大?
图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把1×10-6C的负电荷从A点沿水平方向移到B点,电场力做了2×10-6J 的功. A、B两点间距离为2cm,求:
(1)AB两点间的电势差多大?
(2)匀强电场场强是多大?方向如何?
(3)若B点电势为1V,则A点电势是多大?该负电荷处于B点时,具有多少电势能?