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【题目】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kL,比例常数k=2.5×10-6T/A.
已知 两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/(此过程视为匀加速运动).
⑴求发射过程中电源提供的电流强度;
⑵若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
⑶若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s/.设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦,求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.
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【题目】如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B. a、b线圈中感应电动势之比为9∶1
C. a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D. a、b线圈中电功率之比为3∶1
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系中,AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动且通过O点进入x轴下方区域,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D点(C点、D点图中均未标出)。已知OM=20m,匀强磁场的磁感应强度大小为B=,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)两匀强电场的电场强度E的大小;
(2)OD的长L;
(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t。
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【题目】用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是( )
A. Uab=0.1 V B. Uab=-0.1 V
C. Uab=0.2 V D. Uab=-0.2 V
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【题目】如图所示,在水平线ab的下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域,外圆与ab的交点分别为M、N。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N射出,不计粒子重力。学科.网
(1)求粒子从P到M所用的时间t;
(2)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,同样能由M进入磁场,从N射出,粒子从M到N的过程中,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子在Q时速度的大小。
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【题目】如图,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个完全相同的带电粒子,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,abc是三个粒子射出磁场的位置.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.从a处射出的粒子动能最大
B.从c处射出的粒子速率最大
C.从c处射出的粒子在磁场中运动时间最短
D.从三个位置射出的粒子做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
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【题目】如图,在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上(重力加速度为g)则( )
A.如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为
B.如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为
C.如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为
D.如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为
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【题目】一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行,一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出,不计重力。
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;
(2)求该粒子从M点入射时速度的大小;
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。
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【题目】如图所示,电源电动势E,内阻r,当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时,则理想电表示数的变化情况是 ( )
A.V1减小,V2增大,A增大B.V1增大,V2减小,A增大
C.V1增大,V2增大,A减小D.V1减小,V2减小,A减小
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【题目】如图所示为电视机显像管的原理示意图(俯视图),电子枪发射电子经加速电场加速后,再经过偏转线圈打到荧光屏上.当偏转线圈产生的偏转磁场方向和强弱不断变化,电子束打在荧光屏上的光点就会移动,从而实现扫描.下列关于荧光屏上光点说法正确的是
A.光点打在A点,则磁场垂直纸面向里
B.从A向O扫描,则磁场垂直纸面向外且不断增强
C.从O向B扫描,则磁场垂直纸面向里且不断减弱
D.从A向B扫描,则磁场先垂直纸面向外后垂直纸面向里
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