1. 难度:困难 | |
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.5 Ω的直流电源。现把一质量 m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1) 通过导体棒的电流I (2) 导体棒受到的安培力大小F安; (3) 导体棒受到的摩擦力。
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2. 难度:中等 | |
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中,关于B大小的变化,正确的说法是( ) A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
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3. 难度:中等 | |
如图所示,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角,若粒子的质量为m,电量为q,求: (1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径; (2)粒子在磁场中运动的时间.
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4. 难度:中等 | |
(多选)两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力,下列说法正确的有( ) A. a、b均带正电 B. a在磁场中飞行的时间比b的短 C. a在磁场中飞行的路程比b的短 D. a在P上的落点与O点的距离比b的近
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5. 难度:中等 | |
如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为+q的微粒,在点A(0,3)以初速度v0=120 m/s平行x轴正方向射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次.已知该微粒的比荷为=1×102 C/kg,微粒重力不计,求: (1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小; (2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电场和磁场中由A至Q的运动轨迹; (3)电场强度E和磁感应强度B的大小.
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6. 难度:简单 | |
(多选)如图所示,两平行金属板水平放置,开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板.在以下方法中,能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( ) A. 将两板的距离增大一倍,同时将磁感应强度增大一倍 B. 将两板的距离减小一半,同时将磁感应强度增大一倍 C. 将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度减小一半 D. 将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍
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7. 难度:困难 | |
如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1和R2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,R1=R0,R2=3R0,一电量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力. (1)已知粒子从外圆上以速度v1射出,求粒子在A点的初速度v0的大小. (2)若撤去电场,如图(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间. (3)在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为v3,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
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8. 难度:简单 | |
如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb;当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc,不计粒子重力.则( ) A. vb∶vc=1∶2,tb∶tc=2∶1 B. vb∶vc=2∶1,tb∶tc=1∶2 C. vb∶vc=2∶1,tb∶tc=2∶1 D. vb∶vc=1∶2,tb∶tc=1∶2
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9. 难度:简单 | |
一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( ) A. B. C. D.
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