如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5 cm,两板间距d=3 cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2 T,两板加上如图(b)所示的周期性变化的电压,t=0时A板带正电.已知t=0时,有一个质量m=1.0×10-12 kg,带电荷量q=+1.0×10-6 C的粒子,以速度v=600 m/s,从距A板 2.5 cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求: 1.粒子在t=0至t=1×10-4 s内做怎样的运动?位移多大? 2.带电粒子从射入到射出板间所用的时间.
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。 (1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向; (2)求金属杆的质量m和阻值r; (3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm。
如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4点处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).
如图所示,PQ和EF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30 g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0. 2 T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
如图所示,质量是m的小球带有正电荷,电荷量为q,小球中间有一孔套在足够长的绝缘细杆上.杆与水平方向成θ角,与球的动摩擦因数为μ,此装置放在沿水平方向、磁感应强度为B的匀强磁场中.若从高处将小球无初速释放,已知重力加速度为g,小球下滑过程中加速度的最大值为______________和运动速度的最大值为______________.
如图所示,在圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的一条直径.一带电粒子从a点射入磁场,速度大小为2v,方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)
在倾角为θ 的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m 的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a 棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b 也垂直导轨放置,a、c 此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a 棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则( ) A.物块c 的质量是2msinθ B.b 棒放上导轨前,物块c 减少的重力势能等于a、c 增加的动能 C.b 棒放上导轨后,物块c 减少的重力势能等于回路消耗的电能 D.b 棒放上导轨后,a 棒中电流大小是
如图所示,闭合金属圆环下落过程中,穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时,下列说法正确的是( ) A.金属圆环的加速度等于g B.穿过金属圆环的磁通量不为零 C.穿过金属圆环的磁通量变化率为零 D.金属圆环沿半径方向有收缩的趋势
如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中,当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( ) A.z正向, tan θ B.y正向, C.z负向, tan θ D.沿悬线向上, sin θ
三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的有( ) A.O点处实际磁感应强度的大小为B B.O点处实际磁感应强度的大小为B C.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90° D.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan 2
如图所示,边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中,bc 边与磁场右边界重合.现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动;二是仅使磁感应强度随时间均匀变化.若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等,则磁感应强度随时间的变化率为( ) A. B. C. D.
如图所示,同轴的两个平行导线圈M、N. M中通有如图所示的交变电流,则( ) A.在t1到t2时间内导线圈M、N 互相排斥 B.在t1时刻M、N 间相互作用的磁场力为零 C.在t2到t3时间内导线圈M、N 互相吸引 D.在t1时刻M、N 间相互作用的磁场力最大
如图所示,L1、L2 为两只相同灯泡,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计.下列说法正确的是( ) A.闭合开关S后,L1会逐渐变亮 B.闭合开关S稳定后,L1、L2亮度相同 C.断开S的瞬间,L1会逐渐熄灭 D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低
如图所示,空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向里.有一内壁光滑、底部有带正电小球的试管.在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出.已知小球质量为m,带电量为q,场强大小为E=.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中不正确的是( ) A.洛伦兹力不做功 B.电场力做正功 C.小球运动轨迹为拋物线 D.水平拉力F大小不变
在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( ) A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图所示.电子从电子枪射出,向右射入圆形区域内的偏转磁场,磁场方向垂直于圆面,设磁场方向向里时磁感应强度为正值.当不加磁场时,电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点.为了使屏幕上出现一条以M点为中点,并从P点向Q点逐次扫描的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是图中的( )
磁电式电流表中通以相同电流时,指针偏转角度越大,表示电流表灵敏度越高,若其余条件都相同,则灵敏度高的电流表具有( ) A.比较小的通电线圈的横截面积 B.比较强的辐向分布的磁场 C.比较少的通电线圈匝数 D.劲度系数比较大的两个螺旋弹簧
下列关于磁场的说法中,正确的是( ) A.只有磁铁周围才存在磁场 B.磁场是假想的,不是客观存在的 C.磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生 D.磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用
如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L,右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD, 。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“梯形”宽度,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。 (1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小; (2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值; (3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中运动的时间。
如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,MN极板右侧长、宽分别为2L、的虚线区域内有垂直纸面的匀强磁场B。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子(不计重力)从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从NF边界上某点垂直于虚线边界射出。求: (1)匀强磁场的方向; (2)PQ、MN两极板间电势差U; (3)若带点粒子能从NF边界射出,则PQ、MN两极板间电势差的范围是多少?
如图所示,电源的电动势为50V,电源内阻为1.0,定值电阻R=14,M为直流电动机,电枢电阻R′=2.0,电动机恰好正常运转,理想电压表读数为35V。求: (1)在100s时间内电源做的功 (2)在100s时间内电动机转化为机械能的部分是多少
如图,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I和2I,此时a受到的磁场力为+F,若以该磁场力的方向为正,则b受到的磁场力为________;a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力为__________或 ___________。
某同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V的电池的电动势和内阻,现有下列器材可供选用: A.电压表(0~3V,内阻约5kΩ) B.电流表(0~100mA,内阻1Ω) C.定值电阻R1(阻值0.2Ω) D.定值电阻R2(阻值5.0Ω) E.滑动变阻器R3(阻值0~15Ω) F.开关、导线若干 操作步骤如下: ①该同学考虑由于电流表量程过小,需要扩大电流表量程.应在电流表上______(填“串联”或“并联”)定值电阻______(填“R1”或“R2”). ②将改装后的电流表重新接入电路,并把滑动变阻器阻值仍调到最大,此时电流表指针偏转角度较小.逐渐调小滑动变阻器阻值,电流表示数有较大的变化,但电压表示数基本不变,该现象说明 ________________________________________________. ③为了让实验能正常进行,该同学对上图的电路做了适当改进,请在方框内画出改进后的电路图.(要求标出新添加元件的符号及角标) ④用改进后的电路测定出两组数据:第一组数据为U1=1.36 V,I1=45mA;第二组数据为U2=2.00 V,I2=25 mA,则电池的内阻为________ Ω(计算结果保留两位小数).
一微粒质量为m带负电荷,电荷量大小是q,如图所示,将它以一定初速度在磁场中P点释放以后,它就做匀速直线运动,已知匀强磁场的磁感应强度为B,空气对微粒的阻力大小恒为f,则关于微粒做匀速直运动下列描述中正确的是 ( ) A.微粒不可能沿竖直方向运动 B.微粒可能沿水平方向运动 C.微粒做匀速运动时的速度v大小为 D.微粒做匀速运动时的速度v大小为
带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h4,如图所示.不计空气阻力,则( ) A.一定有h1=h3 B.一定有h1<h4 C.h2与h4无法比较 D.h1与h2无法比较
如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子(重力忽略不计)若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是( ) A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场 B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0 C.若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是 D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是
如图,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上的速度射入磁场,且在上方运动半径为R则(不计重力)( ) A.粒子经偏转一定能回到原点O B.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 C.粒子完在成一次周期性运动的时间为 D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进3R
如图所示,直角坐标系Oxyz处于匀强磁场中,有一条0.6m长的直导线沿Ox方向通有9A电流,受到的安培力沿Oz方向,大小为2.7N,则该磁场可能方向和磁感应强度B的值为( ) A.平行于xOy平面, B.平行于xOy平面, C.平行于zOy平面, D.平行于zOy平面,
利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B。用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“”型线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,导线的电阻忽略不计。当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,数字电压表会有示数U,且数字电压表上的示数U与所加拉力F成正比,即,式中K为比例系数。当线框接入恒定电压为E1时,电压表的示数为U1 ;接入恒定电压为E2时(电流方向不变),电压表示数为U2 。则磁感应强度B的大小为( ) A. B. C. D.
通电导线周围某点的磁感应强度B与导线中电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示,两根相距为R的平行长直导线,通以大小分别为2I、I,方向相同的电流。规定磁场方向垂直纸面向里为正,在Ox坐标轴上磁感应强度B随x变化的图线可能是( )
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