科目: 来源:黄冈重点作业 高二物理(下) 题型:022
1992年7月,“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验:航天飞机在地球赤道上空飞行,相对地面的速度约为6.5km/s,方向由西向东,地磁场在该处的磁感强度B=4.0×,从航天飞机上发射一颗卫星,带一根长L=20km的金属绳离开航天飞机,航天飞机和卫星间的悬绳指向地心,预计这根金属绳能产生的感应电动势为________V,通过电离层可形成回路,电流强度约为I=3A,悬绳电阻r=800Ω,其他电阻不计,则航天飞机可获得的电功率P=________W.
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如下图所示,将矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出,第1次速度为第2次速度的,则第1、第2次外力的做功之比为________,功率之比为________,通过电量之比为________.
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如下图所示,质量为m,带电量为+q的小球,用长为L的绝缘丝线系着,悬挂在一点,整个装置置于磁感强度为B的匀强磁场中,先将小球拉至丝线成水平位置,然后静止释放,不计空气阻力,并设小球运动平面与磁感线垂直,则小球运动到最低点时的速率为________;小球运动过程中向左经过最低点时,丝线所受拉力为________;向右经过最低点时,丝线所受拉力为________.
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如下图是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感强度B=0.5T,两板间距离为20cm,要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v=________m/s,a是电源的________极.
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如下图所示,质量为m的带电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平并与小球运动方向垂直,若小球带正电量q,球与墙间的动摩擦因数为μ,小球下滑的最大速度为________,最大加速度为________.
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如下图所示,厚度为h、宽度为d的导体放在垂直于它的磁感强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差,这种现象叫霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为U=,式中的比例系数k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:
外部磁场的洛仑兹力,使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上、下两侧面之间会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为e,回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势________(填“高于”、“低于” 或“等于”)下侧面的电势.
(2)电子所受洛仑兹力的大小为________.
(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力大小为________.
(4)由静电力与洛仑兹力平衡条件,证明霍尔系数为,其中n代表导体板的单位体积中的电子个数.
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如下图所示,电容器两极板间距离为d,两板电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为,一束带正电粒子从图示方向射入,穿过电容器后进入另一磁感应强度为的匀强磁场,结果分别打在a、b两点,两点间的距离为ΔR,由此可知,打在两点的粒子质量差Δm=________(粒子均带q的正电).
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如下图所示,一带正电q、质量为m的粒子,以速度v沿与磁场边界CD成的夹角从P点射入磁场,已知磁感应强度为B,磁场范围足够大,则粒子在磁场中运动的时间t=________,粒子在磁场中运动时离P点的最远距离d=________.
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如下图所示,质量为m、带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线方向以速度v飞入,已知两板间距为d,磁感应强度为B,这时粒子恰能穿过电场和磁场区域(重力不计).现将磁感应强度增大到某值,则粒子将落到极板上,粒子落到极板上时的动能为________.
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