题目列表(包括答案和解析)
16.(12分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界的交点C处沿+y方向飞出。
(1)判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小 变为B/,该粒子仍以A处相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B/多大?此粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
15.(10分)如图所示,小灯泡的规格为“4V 4W”,接在两光滑水平导轨的左端,导轨间距L=0.5m,导轨电阻不计.金属棒ab垂直搁置在导轨上,金属棒的电阻r =1Ω,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.为使小灯泡正常发光,求:
(1)金属棒ab匀速滑行的速率;
(2)拉动金属棒ab的外力的功率.
14.(10分)如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′ 轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。已知线圈匝数n=400匝,线圈上的电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度ω=l00 rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T。线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:
(1)写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势随时间变化的表达式.
(2)电流表A的读数.
(3)用电器上消耗的电功率.
13、一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示.已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量,
(1)画出从t= 0到t=2T的时间内,通过金属圆环的电流随时间t的变化图象(规定逆时针方向为电流的正方向)
(2)金属圆环中电流的有效值为
12.如图所示,质量为m、长为L、通有电流为I的导体棒ab静止在水平轨道上,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与导轨平面成q角斜向上,此时ab受到的摩擦力大小为 ,方向为 。
11.在远距离输电时,若输电功率保持不变,使输电电压升高到原来的n倍,则输电线上因电阻而产生的电能损失将变为原来的____________。
10.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置.今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止.设导轨与棒的电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则金属棒在由a→b和由b→c的两个过程中
A.棒运动的加速度相等
B.通过棒横截面的电量相等
C.回路中产生的电能Eab=Ebc
D.棒通过a、b两位置时的速度关系va=2vb
第Ⅱ卷 主观卷(共60分)
9、 如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是
A.线圈进入磁场的过程中感应电流沿顺时针方向
B.线圈的AC边刚进入磁场时感应电流最大
C.线圈全部进入磁场中感应电流最大
D.线圈开始穿出磁场时感应电流最大
8.如图所示,一根不光滑的长竖直绝缘杆,套有一个质量为m,带正电q的小球,匀强电场E与匀强磁场B互相垂直,E和B都与杆垂直,当小球由静止开始下落后
A.小球加速度不断减小,最后为零
B.小球加速度先增加后减小,最后为零
C.小球速度先增加后减小,最后为零
D.小球动能不断增大,直到达到某一最大值
7. 图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图,用I表示回路中的电流
A.当AB不动而CD向右滑动时,I≠0且沿顺时针方向
B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0
C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0
D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD速度时,I≠0且沿逆时针方向
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