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【題目】如圖,在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,沿平行于x軸的方向射入磁場;一段時間后,該粒子在OP邊上某點以垂直于x軸的方向射出。已知O點為坐標原點,N點在y軸上,OP與x軸的夾角為30°,粒子進入磁場的入射點與離開磁場的出射點之間的距離為d,不計重力。求
(1)帶電粒子的比荷;
(2)帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間。
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【題目】如圖,光滑水平桌面上有一個矩形區(qū)域abcd,bc長度為2L,cd長度為1.5L,e、f分別為ad、bc的中點。efcd區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;質(zhì)量為m、電荷量為+q的絕緣小球A靜止在磁場中f點。abfe區(qū)域存在沿bf方向的勻強電場,電場強度為;質(zhì)量為km的不帶電絕緣小球P,以大小為的初速度沿bf方向運動。P與A發(fā)生彈性正碰,A的電量保持不變,P、A均可視為質(zhì)點。
(1)求碰撞后A球的速度大;
(2)若A從ed邊離開磁場,求k的最大值;
(3)若A從ed邊中點離開磁場,求k的可能值和A在磁場中運動的最長時間。
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【題目】在矩形區(qū)域中,存在如圖所示的磁場區(qū)域(包括邊界),規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正,其中、為邊界上的一點,且。重力可忽略不計的正粒子從點沿方向以初速度射入如圖所示的周期性變化的磁場,已知粒子的比荷為k。求:
(1)如果在t=0時刻射入磁場的粒子經(jīng)小于半個周期的時間從邊界上的點離開,則磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大?
(2)如果磁場的磁感應(yīng)強度,在邊的右側(cè)加一垂直邊向左的勻強電場,t=0時刻射入磁場的粒子剛好經(jīng)過T0后垂直邊離開磁場,經(jīng)過一段時間又沿邊從d點離開磁場區(qū)域,則電場強度E以及粒子在電場中的路程x分別為多大?(T0未知,用k,L,v0表示)
(3)如果磁場的磁感應(yīng)強度,欲使在小于半個周期的任意時刻射入磁場的粒子均不能由邊離開磁場,則磁場的變化周期應(yīng)滿足什么條件?
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【題目】在如圖所示的電路中,、為兩個完全相同的燈泡,為自感線圈,為電源,為開關(guān),關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序,下列說法正確的是
A. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),、同時熄滅
B. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),先熄滅,后熄滅
C. 合上開關(guān),先亮,后亮;斷開開關(guān),、同時熄滅
D. 合上開關(guān),、同時亮;斷開開關(guān),先熄滅,后熄滅
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【題目】如圖,在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強電場,在BC右側(cè)I、II兩區(qū)域存在勻強磁場,L1、L2、L3是磁場的邊界(BC與L1重合),寬度相同,方向如圖所示,區(qū)域I的磁感應(yīng)強度大小為B1.一電荷量為q、質(zhì)量為m(重力不計)的帶正電粒子從AD邊中點以初速度v0沿水平向右方向進入電場,點電荷恰好從B點進入磁場,經(jīng)區(qū)域I后又恰好從與B點同一水平高度處進入?yún)^(qū)域II.已知AB長度是BC長度的倍。
(1)求帶電粒子到達B點時的速度大;
(2)求磁場的寬度L;
(3)要使點電荷在整個磁場中運動的時間最長,求區(qū)域II的磁感應(yīng)強度B2的取值。
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【題目】如圖所示,固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長度也為l、電阻均為R,兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。MN兩端通過開關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場,磁通量變化率為常量k。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.PQ的質(zhì)量為m,金屬導(dǎo)軌足夠長、電阻忽略不計。
(1)請簡要歸納出電磁感應(yīng)電動勢的兩種方法。
(2)若閉合S,若使PQ保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
(3)若斷開S,PQ在上述恒力作用下,由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q,求該過程安培力做的功W。
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【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),外電路電阻R=4Ω,求:
(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過角時的瞬時感應(yīng)電動勢;
(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過角的過程中通過R的電荷量q;
(4)交流電壓表的示數(shù);
(5)請說出幾種使用交流電有效值的情況(至少說出四種)
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界矩形勻強磁場區(qū)域圖中未畫出;在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場。一粒子源固定在x軸上坐標為的A點。粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為的電子,電子通過y軸上的C點時速度方向與y軸正方向成角,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成角的射線OM已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用。求:
勻強電場的電場強度E的大;
電子在電場和磁場中運動的總時間t
矩形磁場區(qū)域的最小面積。
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的是( )
A.帶電粒子在磁場中運動的周期和交變電流的周期相等
B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)
C.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D.不改變磁場的磁感應(yīng)強度和交變電流的頻率,該回旋加速器也能用于加速α粒子
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【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy中的第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場,在第二、三、四象限存在垂直紙面向外的勻強磁場,已知電場強度為E。從第一象限中坐標為(L,L)的P點由靜止釋放帶正電的粒子(不計重力),該粒子第一次經(jīng)過x軸時速度為v0,第二次經(jīng)過x軸時的位置坐標為(-L,0),求:
(1)粒子的比荷及磁感應(yīng)強度B的大小;
(2)粒子第三次經(jīng)過x軸時的速度大小及方向;
(3)粒子第二次經(jīng)過y軸與第三次經(jīng)過y軸時兩點間的距離。
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