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如图3-1所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为(  )?

A.受力向右                  B.受力向左?

C.受力向上                  D.?受力为零?

图3-1

解析:由安培定则判断出直导线电流周围磁场的特点,由楞次定律判断出感应电流的方向,再由左手定则判断出各边的受力情况,最后求合力.由安培定则可知直导线电流周围的磁场分布如图3-2所示.当直导线上电流突然增大时,穿过矩形回路的合磁通量(方向向外)增加,回路中产生顺时针方向的感应电流,因adbc两边分布对称,所受的安培力合力为零,abcd两边虽然通过的电流方向相反,但它们所处的磁场方向也相反,由左手定则可知它们所受的安培力均向右,所以线框整体受力向右.选项A正确.?

图3-2

答案:A?


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科目:高中物理 来源: 题型:

如图中甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有正对的小孔O1和O2,金属板C、D接在正弦交流电源上,C、D两板间的电压UCD随时间t变化的图线如图中乙所示.t=0时刻开始,从C板小孔O1处连续不断飘入质量为m=3.2×10-21kg、电荷量q=1.6×10-15C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场,MN与金属板C相距d=10cm,匀强磁场的大小为B=0.1T,方向如图中所示,粒子的重力及粒子间相互作用力不计,平行金属板C、D之间的距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计.求:
(1)带电粒子经小孔O2进入磁场后,能飞出磁场边界MN的最小速度为多大?
(2)从0到0.04s末时间内哪些时刻飘入小孔O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
(3)以O2为原点建立直角坐标系,在图甲中画出粒子在有界磁场中可能出现的区域(用斜线标出),并标出该区域与磁场边界交点的坐标.要求写出相应的计算过程.
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如图13-3-1所示,MN是电场中的一条电场线,一电子从a点运动到b点的速度在不断地增大,则下列结论正确的是(    )

图13-3-1

A.该电场是匀强电场

B.该电场的方向由N指向M

C.电子在a处的加速度小于在b处的加速度

D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹

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磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为,金属框置于xOy平面内,长边MN长为平行于y轴,宽为NP边平行于x轴,如图5-1所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为,最大值为,如图5-2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MNPQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为()。

(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;

(2)为使列车获得最大驱动力,写出MNPQ边应处于磁场中的什么位置及d之间应满足的关系式;

(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为时驱动力的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13(1)所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,两板上分别开有正对小孔O1和O2,金属板C、D接在正弦交流电电源上,C、D两板间的电势差UCD随时间t变化的图线如图(2)所示.t=0时刻开始,从C板小孔O1处连续不断飘人质量为m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设飘入的速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场,MN与D金属板相距d=10cm,匀强磁场B=0.1T,方向垂直纸面向里,粒子的重力及粒子间相互作用力不计,平行金属板C、D之间距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计.求:

图13

(1)带电粒子经小孔O2进入磁场后,能飞出磁场边界MN的最小速度为多大?

(2)磁场边界MN有粒子射出的长度范围.(保留一位有效数字)

(3)从0—0.04s时间内,哪些时刻飘人小孔O1的粒子能穿过电场边界并飞出磁场边界MN?

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