如图所示,在均匀磁场中有一由两段圆弧及其半径构成的导线框CDEF,且C点和F点正好是OD、OE的中点,圆的半径OE和OD与磁场边缘重合,磁场方向垂直于圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0;使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不变,而磁感应强度大小随时间均匀变化。为了产生与线框转过90°过程中同样大小的电流,则磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A. B. C. D.
如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是
A.以bc为轴转动45°
B.以ad为轴转动45°
C.将线圈向下平移
D.将线圈向上平移
粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f,加速电场的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是( )
A.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速α粒子
B.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1
C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场以MN为边界,左侧磁感应强度为B1,右侧磁感应强度为B2,B1=2B2=2T,比荷为2×106 C/kg的带正电粒子从O点以v0=4×104 m/s的速度垂直于MN进入右侧的磁场区域,则粒子通过距离O点4cm的磁场边界上的P点所需的时间为( )
A. B.
C. D.
如图所示,OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,OM左侧到OM距离为L的P处有一个粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)速率均为,则粒子在磁场中运动的最短时间为
A. B. C. D.