如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一
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如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一
题型:不详
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如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化图像如乙图所示,在金属线框被拉出过程中。
⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
⑵写出水平力F随时间变化的表达式;
⑶已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
答案
(1)R = 4Ω (2)F=(0.2 t+0.1)N (3)
解析
试题分析:⑴根据q =
t,由I-t图象得:q =1.25C
又根据
=
=
得R = 4Ω
⑵由电流图像可知,感应电流随时间变化的规律:I=0.1t
由感应电流
,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,
线框做匀加速直线运动,加速度a = 0.2m/s
2
线框在外力F和安培力F
A
作用下做匀加速直线运动,
得力F=(0.2 t+0.1)N
⑶ t=5s时,线框从磁场中拉出时的速度v
5
=" at" =1m/s
线框中产生的焦耳热
J
举一反三
如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v
0
的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.那么( )
A.微粒带正、负电荷都有可能
B.微粒做匀减速直线运动
C.微粒做匀速直线运动
D.微粒做匀加速直线运动
题型:不详
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如图为电磁流量计的示意图,直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量Q=
题型:不详
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(10分) 如下图所示,质量为m=1kg,电荷量为q=5×10
-2 C
的带正电的小滑块,从半径为R=0.4m的光滑绝缘
圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1T,方向垂直纸面向里.求:
(1)滑块到达C点时的速度;
(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g=10 m/s
2
)
题型:不详
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(12分)如图,在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的初速度进入第一象限,如果电场和磁场同时存在,小球将做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场,并且将电场反向,带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求:
(1)小球从A点出发时的初速度大小;
(2)磁感应强度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形,求这一范围的最小面积。
题型:不详
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(22分)如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y的方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v
0
,方向与x轴正方向相同。求:
(1)粒子从O点射入磁场时的速度v;
(2)匀强电场的场强E
0
和匀强磁场的磁感应强度B
0
;
(3)粒子从O点运动到P点所用的时间.
题型:不详
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