题目列表(包括答案和解析)
如图9－3－23甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合)，速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1～t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向．(重力加速度g取10 m/s2)则( )．
图9－3－23
A．在0～t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C
B．线圈匀速运动的速度大小为8 m/s
C．线圈的长度为1 m
D．0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J
（1）请指明匀强电场E2的场强方向，说明理由，并计算出场强E2的大小；
（2）若撤去虚线下方磁场，其他条件不变，测得小环进入虚线下方区域后运动轨迹上一点P到b的水平距离为L/2，竖直距离为L/3，则小环从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为多少？
如图甲所示，由电磁感应现象形成的电源和平行板电容器相连接．电源内有固定的25匝线圈，穿过线圈的磁通量φ随时间t变化规律如乙图．平行板电容器两个极板水平放置，板间距离d＝2厘米．两极板间有一个带电微粒，质量m＝1.0×10－6千克，带负电．电量为q＝1.8×10－9库．假设t＝0时，上极板电势高，且此时带电微粒的瞬时速度为0，假设带电微粒的运动不会碰到极板．试求
(1)微粒所受电场力是它重力的多少倍？
(2)微粒在30毫秒末的瞬时速度．
(3)微粒在30毫秒末相对于起始位置的位移．
如图所示，M、N是水平放置的很长的平行金属板，两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场，其磁感应强度大小为B＝0.25 T，两板间距d＝0.4 m，在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3 Ω的电阻相连．已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半，一根总电阻为r＝0.2 Ω均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动，忽略一切接触电阻．现有重力不计的带正电荷q＝1.6×10－9 C的轻质小球以v0＝7 m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动，则：
(1)M、N间的电势差应为多少？
(2)若ab棒匀速运动，则其运动速度大小等于多少？方向如何？
(3)维持棒匀速运动的外力为多大？
如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O1和O2，两板接在交流电源上，两板间的电压uCD随时间t变化的图线如图乙所示．从t＝0时刻开始，从C板小孔O1处连续不断飘入质量m＝3.2×10－25 kg、电荷量q＝1.6×10－19 C的带正电的粒子(飘入速度很小，可忽略不计)．在D板上方有以MN为水平上边界的匀强磁场，MN与D板的距离d＝10 cm，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.10 T，方向垂直纸面向里，粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计，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(保留两位有效数字)：
(1)在C、D两板间电压U0＝9.0 V时飘入小孔O1的带电粒子进入磁场后的运动半径；
(2)从t＝0到t＝4.0×10－2 s时间内飘入小孔O1的粒子能飞出磁场边界MN的飘入时间范围；
(3)磁场边界MN上有粒子射出的范围的长度．
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