铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号,以确定火车的位置。有一种磁铁能产生匀强磁场,被安装在火车首节车厢下面,如图所示(俯视图),当它经过安装在两铁轨之间的线圈时,便会产生一种电信号被控制中心接收到。当火车以恒定的速度通过线圈时,表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的(  )

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如图(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2m,电阻R=1.0Ω。有一导体杆静止地放在轨道上,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于轨道面向下。现用一外力拉导体杆,使导体做加速度为a的匀加速运动,F与时间t的关系如图(b)所示,求杆的质量m和加速度a.

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如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,当ab棒由静止释放0.8s后,突然接通电键,不计空气阻力。设导轨足够长,求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m/s2

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如图所示,矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以ω=10r/s匀速转动,线圈有N=100匝,电阻共0.5Ω,线圈的面积S=0.2m2,则电阻R=99.5Ω,求:

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(1)感应电动势的最大值为多少?感应电流的最大值为多少?并标出图示位置时感应电流的方向。

(2)为使线圈能匀速转动,图示位置作用在线框上的外力矩为多大?

 

如图所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为(  )

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A.总是沿abcda

B.总是沿dcbad

C.先沿abcda,后沿dcbad

D.先沿dcbad,后沿abcda

 

如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,铜环面始终保持水平。铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1a2a3;若位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则(  )

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A. a1<a2=g          B.a3<a1<g        

C.a1=a3<a2          D.a3<a1<a2

 

有一个通电螺线管如图所示,在它的中央部分套有一个金属环,当图中的开关合上时,关于环中感应电流的方向及环所受磁场力的方向,下列判断中正确的是(  )

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A.右视顺时针,沿半径向外

B.右视逆时针,沿半径向内

C.右视顺时针,沿半径向内

D.右视逆时针,沿半径向外

 

如图所示,两水平放置的平行金属板MN放在匀强磁场中,导线ab贴着MN边缘以速度υ向右匀速滑动,当一带电粒子以水平速度υ0射入两板间后,能保持匀速直线运动,该带电粒子可能(  )

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A.带正电,速度方向向左

B.带负电,速度方向向左

C.带正电,速度方向向右

D.带负电,速度方向向右

 

一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为(  )

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A.逆时针方向  逆时针方向

B.逆时针方向  顺时针方向

C.顺时针方向  顺时针方向

D.顺时针方向  逆时针方向

 

两圆环AB置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示的感应电流,则(  )

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A..A可能带正电且转速减小

B.A可能带正电且转速增大

C.A可能带负电且转速减小

D.A可能带负电且转速增大

 

有两个匀强磁场区域,宽度都为L,磁感应强度大小都是B,方向如图所示,单匝正方形闭合线框由均匀导线制成,边长为L导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区。规定线框中感应电流逆时针方向为正方向。则线框从位置I运动到位置II的过程中,图所示的感应电流i随时间t变化的图线中正确的是(  )

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如图所示,圆形金属环水平放在桌面上,有一带正电的粒子以水平速度υ贴近环的上表面距环心d处飞过,则在带电微粒飞过环的过程中,环中感应电流的方向是(  )

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A.始终沿顺时针方向

B.始终沿逆时针方向

C.先沿顺时针方向,后沿逆时针方向

D.先沿逆时针方向,后沿顺时针方向

 

如图所示,一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方,当通电直导线中的电流I增大时,圆环的面积S和橡皮绳的长度L将(  )

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A.S增大,L变短     B.S增大,L变长

C.S减小,L变短     D.S减小,L变长

 

磁场垂直穿过一个圆形线框,由于磁场的变化,在线框中产生顺时针的感应电流,如图所示,则以下说法正确的是(  )

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A.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在增强

B.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在减弱

C.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在增强

D.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在减弱

 

楞次定律中“阻碍”的含义是指(  )

A.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反

B.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的增强

C.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的减弱

D.当引起感应电流的磁场增强时,感应电流的磁场方向与其相反;当引起感应电流的磁场减弱时,感应电流的磁场方向与其相同

 

我们知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异种电荷.物理学家推测,既然有反粒子存在,就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点.已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.

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 (1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹.(不要求写出判断过程)

(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径;

(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?

 

回旋加速器的磁场B=1.5 T,它的最大回旋半径r=0.50 m,当分别加速质子和α粒子时,求:

(1)加在两D形盒间交变电压频率之比;

(2)粒子的最大速率之比.

 

如图所示,初速度为零、所带电荷量为q的离子经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中,沿半圆周运动而达到记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处的距离为d,求该离子的质量.

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如图所示,在xOy平面的上、下方,分别有磁感强度为B1B2的匀强磁场,已知B2=3B1,磁场方向均沿z轴正方向.今有一质量为m、带电荷量为q的带正电荷粒子,自图中O点出发,在xOy平面内,沿与x轴成30°角方向,以初速度v0射入磁场.求:

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(1)粒子从O点射出到第一次通过x轴的过程中所经历的时间,并确定粒子第一次通过x轴的点的坐标;

(2)粒子从O点射出到第六次通过x轴这段时间内粒子沿x轴方向的平均速度是多少?并画出粒子运动轨迹示意图.

 

在一个倾角为θ=30°的绝缘光滑斜面上,如图所示.磁感应强度B=4 T,垂直穿过斜面,要使一质量为0.1 g、带电荷量为q=-2×10-3 C的小球在斜面上做半径为R=5 cm的匀速圆周运动.求:

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 (1)应加什么方向的电场?大小如何?

(2)小球运动的速度大小是多大?

 

如图所示,在直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为q的粒子,沿与MN成45°角的方向由O点垂直于磁场方向飞入磁场,ts后达到MN直线上的某一点P,OP=r,则该带电粒子带______________,匀强磁场的磁感应强度为______________,粒子的速度为______________.

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电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?

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已知氢核与氦核的质量之比m1m2=1∶4,电荷量之比q1q2=1∶2,当氢核与氦核以相同的动量垂直于磁场方向射入磁场后,分别做匀速圆周运动,则氢核与氦核半径之比r1r2=_______________,周期之比T1∶T2=_______________.若它们以相同的动能射入磁场后,其半径之比r1′∶r2′=_______________,周期之比T1′∶T2′=_______________.

 

一带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹如图所示,中央MN是一块薄金属板,粒子在穿过金属板时损失了一些动能.设粒子所带的电荷量不变,由图可知,该粒子应是带______________电,粒子运动的方向应是沿______________方向.

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同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中,其运动轨迹如图所示,则可知

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(1)带电粒子进入磁场的速度值有_______________个;

(2)这些速度的大小关系为_______________;

(3)三束粒子从O点出发分别到达1、2、3点所用时间关系为_______________.

 

如图所示,绝缘光滑斜槽轨道与一竖直放置的半径为R=0.5 m的绝缘光滑圆形轨道相接,圆形轨道处在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.有一质量m=1×10-4 kg、电荷量q=1.6×10-3 C的带正电小球,从斜槽上A点由静止滑下,当A距地面高度H为_________________,小球恰能通过圆轨道的最高点.

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一群带相同电荷量的带电粒子在磁场中运动的轨迹相同,则(  )

A.它们具有相同的速度大小

B.它们的动能相等

C.它们的质量相等

D.它们的动量大小相等

 

如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为30°.求:

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 (1)电子的质量m;

(2)电子在磁场中的运动时间.

 

一电视显像管的电子束里电子的动能Ek=12 000 eV.这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动.已知电视机所在地的地磁场竖直向下分量B=5.5×10-5T,试问:

(1)电子束偏向什么方向?

(2)电子束在显像管里由南向北通过y=20 cm的路程,受洛伦兹力作用将偏转多少距离?(电子质量m=9.1×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)

 

如图所示,M、N为水平位置的两块平行金属板,板间距离为d,两板间电势差为U.当带电荷量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入,因受电场力作用,离子做曲线运动,偏向M板(重力忽略不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中央O处射入的正离流在两板间做直线运动.则磁场的方向_______________,磁感应强度B=_______________.

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