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如图15-26所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t.求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).

图15-26

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如图15-25所示,质量为60 g的铜棒长为a=20 cm,棒两端与长为L=30 cm的细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I后,铜棒向上摆动,最大偏角θ=60°,g取10 m/s2,求:

图15-25

(1)铜棒中电流I的大小;

(2)铜棒在摆动过程中的最大速度(结果保留一位有效数字).

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一绝缘杆的一端固定在水平桌面上,与桌面成α角.水平方向匀强磁场垂直于α角所在平面,如图15-24所示.有一质量为m的小球,带电荷量为+q,通过球心有一小孔.将小球套在此刚性绝缘杆上,小球可在杆上加速滑动,杆与球孔间动摩擦因数为μ.如杆足够长,小球下滑的最大速率v=_________

图15-24

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如图15-23所示,一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向_________,进入磁场后,β粒子的动能________(填“增加”“减少”或“不变”).

图15-23

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如图15-22所示是等离子体发电机的示意图,磁感应强度为B,两板间距离为d.要使输出电压为________U,则等离子的速度v为,a是电源的________极.

图15-22

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如图15-21所示,连接平行金属板P1和P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行,CD和GH均在纸平面内金属板置于磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD段导线将受到力的作用(    )

图15-21

A.等离子体从右方射入时,CD受力的方向背离GH

B.等离子体从右方射入时,CD受力的方向指向GH

C.等离子体从左方射入时,CD受力的方向背离GH

D.等离子体从左方射入时,CD受力的方向指向GH

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如图15-20,是生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是(    )

图15-20

A.闭合S的瞬间,电流方向为从左到右       B.闭合S的瞬间,电流方向为从右到左

C.断开S的瞬间,电流方向为从左到右       D.断开S的瞬间,电流方向为从右到左

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如图15-19所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dPa打到屏MN上的a点,通过Pa段用时为ta,若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.两个微粒所受重力均忽略.则新微粒运动的(    )

图15-19

A.轨迹为Pb,至屏的时间将小于t              B.轨迹为Pc,至屏的时间将大于t

C.轨迹为Pb,至屏的时间将等于t              D.轨迹为Pa,至屏的时间将大于t

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如图15-18所示,在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场,一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转.不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是(    )

图15-18

A.E和B都沿x轴方向                         B.E沿y轴正向,B沿z轴正向

C.E沿z轴正向,B沿y轴正向              D.E、B都沿z轴方向

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纸面内有环形线圈,通以如图15-17所示的电流I,虚线ab与环的直径重合,在ab靠a一端安放一根通电导线,通入垂直纸面向里的电流,于是环形线圈就发生运动,运动情况是(    )

图15-17

A.向下平移                                     B.向上平移

C.从a朝b看顺时针转动                     D.从a朝b看逆时针转动

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同步练习册答案