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【題目】在如圖所示的平面直角坐標系中存在一個半徑R=0.2 m的圓形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B=1.0 T,方向垂直紙面向外,該磁場區(qū)域的右邊緣與坐標原點O相切.y軸右側(cè)存在電場強度大小為E=1.0×104N/C的勻強電場,方向沿y軸正方向,電場區(qū)域?qū)挾?/span>L=0.1 m.現(xiàn)從坐標為(-0.2 m,-0.2 m)的P點發(fā)射出質(zhì)量m=2.0×10-9kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的帶正電粒子,沿y軸正方向射入勻強磁場,速度大小v0=5.0×103m/s.重力不計.
(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標;
(2)為了使該帶電粒子能從坐標為(0.1 m,-0.05 m)的點回到電場,可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場,試求所加勻強磁場的磁感應強度大小和正方形區(qū)域的最小面積.
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【題目】兩條平行虛線間存在一勻強磁場,磁感應強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行,如圖(a)所示。已知導線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應電流的方向為順時針時,感應電動勢取正)。下列說法正確的是
A. 磁感應強度的大小為0.5 T
B. 導線框運動速度的大小為0.5 m/s
C. 磁感應強度的方向垂直于紙面向外
D. 在t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內(nèi),導線框所受的安培力大小為0.1 N
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【題目】如圖所示,S為粒子源,該粒子源能在圖示紙面內(nèi)360°范圍內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相等的質(zhì)量為m、帶負電荷量為e的粒子,MN是一塊足夠大的豎直擋板且與S的水平距離OS=L,擋板左側(cè)充滿垂直紙面向里的勻強磁場。
(1)若粒子的發(fā)射速率為v0,要使粒子一定能經(jīng)過點O,求磁場的磁感應強度B的條件;
(2)若磁場的磁感應強度為B0,要使S發(fā)射出的粒子能到達擋板,則粒子的發(fā)射速率為多大?
(3)若磁場的磁感應強度為B0,從S發(fā)射出的粒子的速率為,則擋板上出現(xiàn)粒子的范圍為多大?
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【題目】如圖所示,虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場,電子束經(jīng)過磁場區(qū)后,其運動方向與原入射方向成θ角.設電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子之間相互作用力及所受的重力.求:
(1)電子在磁場中運動軌跡的半徑R;
(2)電子在磁場中運動的時間t;
(3)圓形磁場區(qū)域的半徑r.
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【題目】如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,MN和M'N'是勻強磁場區(qū)域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場方向與線框平面垂直.現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落,圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v﹣t圖象.已知金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,圖象中坐標軸上所標出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均為已知量(下落過程中線框abcd始終在豎直平面內(nèi),且bc邊始終水平).根據(jù)題中所給條件,以下說法正確的是( 。
A. 可以求出金屬線框的邊長
B. 線框穿出磁場時間(t4﹣t3)等于進入磁場時間(t2﹣t1)
C. 線框穿出磁場與進入磁場過程所受安培力方向相同
D. 線框穿出磁場與進入磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱相等
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【題目】某同學自制的簡易電動機示意圖如圖所示.矩形線圈由一根漆包線繞制而成,漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸.將線圈架在兩個金屬支架之間,線圈平面位于豎直面內(nèi),永磁鐵置于線圈下方.為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來,該同學應將( )
A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉
B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉
C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉
D.左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉
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【題目】如圖所示,某校組織同學玩投球游戲。假設小明同學將球以v1=3 m/s的速度水平拋出,小球拋出時距離地面的高度為h=0.8 m,小球(視作質(zhì)點)運動過程不計空氣阻力。已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。
(1) 求小球在空中飛行的時間t;
(2) 求小球落地速度與水平方向間的夾角θ;
(3) 裁判老師要求小明把球投到距小球拋出點水平距離為x=4 m外,則小球拋出時的初速度v2至少應為多大?
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【題目】將一段導線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中;芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應強度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖像是( )
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【題目】如圖所示,abcd為質(zhì)量M=2 kg的U形金屬導軌(導軌足夠長且電阻不計),放在足夠長的傾角為的固定絕緣斜面上,另有一根質(zhì)量m=1.5 kg、截面為矩形的金屬棒PQ平行于bc放在導軌上,PQ恰好能靠著絕緣的垂直于斜面固定的光滑立柱e、f,導軌和金屬棒都處于勻強磁場中,磁場以為界,上方磁場方向垂直于斜面向上,下方磁場方向沿斜面向上,磁感應強度的大小都為B=1 T,導軌bc段長度L=l m,金屬棒PQ單位長度的電阻為,金屬棒與導軌始終接觸良好,且整個過程中金屬棒不會在導軌上滾動,已知金屬棒與導軌間、導軌與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,現(xiàn)用的力垂直bc沿斜面向上從靜止開始拉動導軌.求:
(1)當導軌沿斜面向上運動的速度時,PQ上的電流大小和方向;
(2)當導軌沿斜面向上運動的速度為時,PQ和bc所受安培力;
(3)導軌所能達到的最大速度(,,)
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【題目】如圖甲所示的電路中,電阻R1=R,R2=2R,單匝圓形金屬線圈半徑為r2,圓心為O,線圈導線的電阻為R,其余導線的電阻不計.半徑為r1(r1<r2)、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B隨t變化的關系圖象如圖乙所示,電容器的電容為C.閉合開關S,t1時刻開始電路中的電流穩(wěn)定不變,下列說法正確的是( )
A.電容器上極板帶正電
B.t1時刻,電容器所帶的電荷量為
C.t1時刻之后,線圈兩端的電壓為
D.t1時刻之后,R1兩端的電壓為
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