如图所示,一对平行正对的金属板A、B,间距为d=0.1m,且极板足够长,极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,连接在如图所示的电路中,其中电阻

如图所示,一对平行正对的金属板A、B,间距为d=0.1m,且极板足够长,极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,连接在如图所示的电路中,其中电阻

题型:不详难度:来源:
如图所示,一对平行正对的金属板A、B,间距为d=0.1m,且极板足够长,极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,连接在如图所示的电路中,其中电阻R1=lΩ,R2=3Ω,电容器的电容C=20μF,电流表为理想电表.现在从图中O1点以v0=1.0×l03 m/s的速度平行于极板A、B射入一束等离子体(含有大量的正离子相负离子,且不计重力),A、B构成一个磁流体发电机,当电路稳定后,电流表示数I=2A,则(  )
A.该磁流体发电机极板A带正电,B带负电
B.该磁流体发电机的电动势为10V
C.电容器C、电阻R2两端的电压均为10V
D.电容器带电量为1.2×10-4C

答案
A、等离子群射入磁场中,受到洛伦兹力,带正电荷的离子将打到电容器A极板上,负电荷达到B板,从而产生电场,故该磁流体发电机极板A带正电,B带负电,故A正确;
B、当后来的离子所受的洛伦兹力与电场力平衡时,电容器的电压和电量都稳定,由平衡条件得:qvB=q
U
d
,得:U=Bvd=0.1×0.1×1×103V,故B正确;
C、稳定时电动势是一定的,R1、R2串联,电容器与R2并联,电压等于:U2=IR2=6V,故C错误;
D、电容器的电量为:Q=CU2=20×10-6×6=1.2×10-4C.故D正确.
故选:ABD.
举一反三
如图所示,P、Q是两个等量异种点电荷,MN是它们连线的中垂线,在垂直纸面的方向上有磁场.如果某正电荷以初速度v0沿中垂线MN运动,不计重力,则(  )
A.若正电荷做匀速直线运动,则所受洛伦兹力的大小不变
B.若正电荷做匀速直线运动,则所受洛伦兹力的大小改变
C.若正电荷做变速直线运动,则所受洛伦兹力的大小不变
D.若正电荷做变速直线运动,则所受洛伦兹力的大小改变

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以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy,如图所示.在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强磁场.现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v0沿与x轴正方向成45°角的方向射出.已知两电场的电场强度E1=E2=
mg
q
,磁场的磁感应强度为B.
(1)求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间;
(2)求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标;
(3)若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135°角的方向射出且能再次回到O点,则该初速度的大小为多少?
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如图,为磁流体发电机的示意图.金属板M、N之间的间距为d,板间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)以速度v从左侧喷射入磁场,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.则下列说法中正确的是(  )
A.金属板M上聚集负电荷,金属板N上聚集正电荷
B.通过电阻R的电流方向由a到b
C.通过电阻R的电流方向由b到a
D.该发电机的电动势E=Bdv

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如图所示,空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P,从正交电磁场上方的某处自由落下,那么带电小球在通过正交电磁场时(  )
A.一定作曲线运动B.不可能作曲线运动
C.可能作匀速直线运动D.可能作匀加速直线运动

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在xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T;x<0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场.现有一质量为m=4.0×10-9kg,带电荷量为q=2.0×10-7C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场,如图所示,v0与x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l=


2
m.已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力.求:(1)粒子穿过y轴正半轴的位置以及此时速度与y轴负方向的夹角;
(2)x<0区域电场的场强;
(3)试问粒子能否经过坐标原点O?若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间.
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