如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的
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如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的
题型:不详
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如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v
0
=4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
答案
(1)0.33T(2)0.75C (3)不能
解析
试题分析:
(1)由F-t图像可知,1s后线圈全部进入磁场,线圈只受外力作用,可求其线框加速度
线框的边长
=3m
t=0时刻线框中的感应电流
线框受的安培力
F
安
=BIL
由牛顿第二定律 F
1
+F
安
=ma
又F
1
=1N,联立得B=1/3T=0.33T
(2)线框进入磁场的过程中,平均感生电动势
平均电流
通过线框的电荷量为
=0.75C
(3)设匀减速运动速度减为零时的位移为x
由运动学公式得
带入数值得 x=4m<2L
所以线框不能从右侧离开磁场。
举一反三
如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.B
,
题型:不详
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如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,匀强磁场垂直斜面,匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边。一质量为m、带电荷量为q的小球,以速度v在斜面上做半径为R匀速圆周运动。则
A.带电粒子带负电
B.匀强磁场的磁感应强度大小B=
C.匀强电场的场强大小为E=
D.带电粒子在运动过程中机械能守恒
题型:不详
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如图所示,阴极射线管接通电源后,电子束由阴极沿x轴正方向射出,在荧光板上会看到一条亮线.要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转,可采用的方法是
A.加一沿y轴负方向的磁场
B.加一沿z轴正方向的磁场
C.加一沿y轴正方向的电场
D.加一沿z轴负方向的电场
题型:不详
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如图所示,在xOy平面内有一范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E,电场方向在图中未画出.在y≤l的区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一电荷量为+q、质量为m的粒子,从O点由静止释放,运动到磁场边界P点时的速度刚好为零,P点坐标为(l,l),不计粒子所受重力.
(1)求从O到P的过程中电场力对带电粒子做的功,并判断匀强电场的方向.
(2)若该粒子在O点以沿OP方向、大小
的初速度开始运动,并从P点离开磁场,此过程中运动到离过OP的直线最远位置时的加速度大小
,则此点离OP直线的距离是多少?
(3)若有另一电荷量为-q、质量为m的粒子能从O点匀速穿出磁场,设
,求该粒子离开磁场后到达y轴时的位置坐标.
题型:不详
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宽度为L,足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ,匀强磁场磁 感应强度为B,方向垂直于导轨向上,范围足够大,导轨的上端连着一个阻值为R的电阻,下端连着一个阻值为2R的电阻,导轨电阻不计。金属棒ab长为L,质量为m,电阻也为R,垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下,ab棒从静止开始沿导轨向上运动,最后达到稳定的运动状态。整个过程中,通过斜面底端电阻2R的最大电流为I,求:
(1)通过ab棒的最大电流;(2)ab棒的最大加速度;(3)ab棒的最大速度。
题型:不详
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