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如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上,下边界的间距为h,磁场的磁...

如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上,下边界的间距为h,磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L,宽度为b(b<h)、质量为m的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落下落过程中线圈上、下边保持水平,当线圈的下边进入磁场时,线圈恰好开始做匀速运动当线圈上边穿出磁场时,线圈的加速度恰好为零,重力加速度为,求:

(1)线圈初始位置到磁场上边界的距离L

(2)线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q

(3)线圈穿过磁场区域的整个过程中,线圈产生的热量Q

 

(1);(2);(3). 【解析】 (1)线圈匀速进入磁场的过程中,回路中产生的感应电动势为:, 回路中通过的电流为:, 线圈受到竖直向上的安培力的大小为:, 由平衡条件,有:, 线圈进入磁场前做自由落体运动,有:, 解得:; (2)设线圈进入磁场所用的时间为∆t,则有:, 上式中:,其中:, 解得:; (3)线圈从开始运动到线圈上边穿过磁场区域的整个过程中,由功能关系,有: , 结合 解得:;  
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考点分析:
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如图甲所示,一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨MVPQ间距L=1m , 上端接有阻值R =0.2Ω的电阻,导轨平面与水平面间的夹角θ=37。在导轨平面上ab、cd间有垂直导轨平面向上的匀强 磁场,磁场的宽度也为L=lm,磁感应强度B1随时间的变化规律如图乙所示,导轨cd以下有垂直导轨平 面向下的匀强磁场,磁感应强度B2 = 0.08T, 一质量m=0. 1Kg、阻值r=0. 1Ω的金属棒垂直导轨静止在磁 场昆B2区域内,sin37° = 0. 6,  cos37° = 0. 8, g=10m/s2o 求:

(1)金属棒与导轨间的最小动摩擦因数μ;

(2) 10s内电阻R产生的焦耳热;

(3)把导轨换成光滑导轨,其他条件不变,金属棒运动的最大速度.

 

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1 个质子的质量mp=1.007 277u1 个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001509u1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速)

1)写出核子结合成氦核的核反应方程;

2)计算核子结合成氦核时释放的核能 E

3)计算氦核的比结合能 E

 

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氢原子基态能量E1=-13.6 eV,电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53×1010m.求氢原子处于n=4激发态时:

(1)原子系统具有的能量;

(2)电子在n=4轨道上运动的动能;(已知能量关系,半径关系rnn2r1k=9.0×109 N·m2/C2e=1.6×1019C)

(3)若要使处于n=2轨道上的氢原子电离,至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子?(普朗克常量h=6.63×1034 J·s)

 

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如图所示,粗细均匀的、电阻为r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直径为L;长为L、电阻为的金属棒ab放在圆环上,以v0向左运动,当ab棒运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为_____

 

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太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核,同时释放出正电子;已知氢核的质量为,氦核的质量为,正电子的质量为,真空中光速为则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____

 

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