如图所示,一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流.下列操作瞬间,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是( )
A.线圈向左平动 B.线圈竖直向下平动
C.线圈以ab边为轴转动 D.线圈向右平动
一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示.下列操作中始终保证线圈在磁场中,且能使线圈中产生感应电流的是
A.把线圈向右拉动
B.把线圈向上拉动
C.垂直纸面向外运动
D.以圆线圈的任意直径为轴转动
关于电磁感应,下列说法中正确的是
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.通过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
离子推进器是太空飞行器常用的动力系统,某种推进器设计的简化原理如图所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区.I为电离区,将氙气电离获得1价正离子;II为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向的匀强电场.I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区,被加速后以速度vM从右侧喷出.I区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0<α<90◦).推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气.电子使氙气电离的最小速度为v0,电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好.已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e.(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞).
(1)求II区的加速电压及离子的加速度大小;
(2)为取得好的电离效果,请判断I区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(3)α为90°时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围;
(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vmax与α角的关系.
如图(甲)所示,将一间距L=1m的足够长U形导轨固定,倾角为,导轨上端连接一阻值为R=10.0Ω的电阻,整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m=1kg、电阻为r=2.0Ω的金属棒垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨,导轨与金属棒之间的动摩擦因数,金属棒从静止开始下滑,下滑的图像如图(乙)所示,图像中的段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触,重力加速度取,,。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)从开始到过程中ab上产生的热量。
如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=3m,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑.现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B.求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度.