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【題目】光滑絕緣曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程是y=x2,下半部處在一個水平方向的勻強磁場中,磁場的上邊界是y=a的直線(圖中的虛線所示),一個質(zhì)量為m的小金屬球從拋物線上y=b(b>a)處沿拋物線自由下滑,忽略空氣阻力,重力加速度值為g.則( 。
A.小金屬球沿拋物線下滑后最終停在O點
B.小金屬球沿拋物線下滑后對O點壓力一定大于mg
C.小金屬球沿拋物線下滑后每次過O點速度一直在減小
D.小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量是mg(b﹣a)
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【題目】法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示.銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中,半徑為L.若從上向下看,圓盤以角速度ω順時針轉(zhuǎn)動,下列說法正確的有
A.P的電勢高于Q的電勢
B.P的電勢低于Q的電勢
C.圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BL2ω
D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
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【題目】如圖所示,甲圖是一理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為100 :1.若向原線圈輸入圖乙所示的正弦交變電流,圖中Rt為熱敏電阻(阻值隨溫度升高而變。,R1為可變電阻,電壓表和電流表均為理想電表,下列說法中正確的是( )
A.在t=0.005s時,電壓表的示數(shù)約為50.9V
B.變壓器原、副線圈中的電流之比為100 :1
C.Rt溫度降低時,適當增大R1可保持Rt兩端的電壓不變
D.Rt溫度升高時,電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變大
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【題目】現(xiàn)代科學儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。如圖所示,真空中存在著多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場,寬度均為d電場強度為E,方向水平向左;垂直紙面向里磁場的磁感應(yīng)強度為B1,垂直紙面向外磁場的磁感應(yīng)強度為B2.電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第飛1層磁場左側(cè)邊界以初速度v0射入,方向與邊界夾角為θ,設(shè)粒子始終在電場、磁場中運動,除B1、B2、E以外其他物理量已知,不計粒子重力及運動時的電磁輻射。(cos53°=0.6,sin53°=0.8)
(1)若θ=53°,要求拉子不進人電場,求B1至少為多大?
(2)若B1、E均已知,求粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時速度的大;
(3)若θ=53°,且B1=,要求粒子不穿出第1層的電場,求E至少多大?
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【題目】華裔科學家丁肇中負責的AMS項目,是通過“太空粒子探測器”探測高能宇宙射線粒子,尋找反物質(zhì)。某學習小組設(shè)想了一個探測裝置,截面圖如圖所示。其中輻射狀加速電場的內(nèi)、外邊界為兩個同心圓,圓心為O,外圓電勢為零,內(nèi)圓電勢φ=-45V,內(nèi)圓半徑R=1.0m。在內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B=9×10-5 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁場內(nèi)有一圓形接收器,圓心也在O點。假設(shè)射線粒子中有正電子,先被吸附在外圓上(初速度為零),經(jīng)電場加速后進入磁場,并被接收器接收。已知正電子質(zhì)量m=9×10-31kg,電荷量q=1.6×10-19C,不考慮粒子間的相互作用。
(1)求正電子在磁場中運動的速率v和半徑r;
(2)若正電子恰好能被接收器接收,求接收器的半徑R'。
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【題目】如圖a所示,勻強磁場垂直于xOy平面,磁感應(yīng)強度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時,一比荷為的帶正電粒子從原點沿y軸正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不計粒子重力.
(1)求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.
(2)求時帶電粒子的坐標.
(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁感應(yīng)強度為0.3T,在t=0時,粒子仍以原來的速度從原點射入,求粒子回到坐標原點的時刻.
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【題目】如圖所示,真空中四個相同的矩形勻強磁場區(qū)域,高為4d,寬為d,中間兩個磁場區(qū)域間隔為2d,中軸線與磁場區(qū)域兩側(cè)相交于O、O′點,各區(qū)域磁感應(yīng)強度大小相等.某粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q,從O沿軸線射入磁場.當入射速度為v0時,粒子從O上方處射出磁場.取sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)求磁感應(yīng)強度大小B;
(2)入射速度為5v0時,求粒子從O運動到O′的時間t;
(3)入射速度仍為5v0,通過沿軸線OO′平移中間兩個磁場(磁場不重疊),可使粒子從O運動到O′的時間增加Δt,求Δt的最大值.
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【題目】如圖所示,在水平線ab的下方有一勻強電場,電場強度為E,方向豎直向下,ab的上方存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,磁場中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域,外圓與ab的交點分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子在電場中P點靜止釋放,由M進入磁場,從N射出,不計粒子重力。學科.網(wǎng)
(1)求粒子從P到M所用的時間t;
(2)若粒子從與P同一水平線上的Q點水平射出,同樣能由M進入磁場,從N射出,粒子從M到N的過程中,始終在環(huán)形區(qū)域中運動,且所用的時間最少,求粒子在Q時速度的大小。
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【題目】如圖所示,閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s時間拉出,外力所做的功為W1,通過導線截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s時間拉出,外力所做的功為W2,通過導線截面的電荷量為q2,則( )
A.W1<W2,q1<q2B.W1<W2,q1=q2C.W1>W2,q1=q2D.W1>W2,q1>q2
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【題目】一足夠長的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場,其在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示:中間是磁場區(qū)域,其邊界與y軸垂直,寬度為l,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于xOy平面;磁場的上、下兩側(cè)為電場區(qū)域,寬度均為l,電場強度的大小均為E,方向均沿x軸正方向;M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點,它們的連線與y軸平行,一帶正電的粒子以某一速度從M點沿y軸正方向射入電場,經(jīng)過一段時間后恰好以從M點入射的速度從N點沿y軸正方向射出,不計重力。
(1)定性畫出該粒子在電磁場中運動的軌跡;
(2)求該粒子從M點入射時速度的大;
(3)若該粒子進入磁場時的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為,求該粒子的比荷及其從M點運動到N點的時間。
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