题目列表(包括答案和解析)
16.一匀磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R.
15.如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求ab上被粒子打中的区域的长度。
14.如图所示,倾角θ=30°、宽度L=l m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直. 用平行于导轨、功率恒为P=6W的牵引力牵引一根质量为m=0.2kg、电阻R= l Ω的放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直).当ab棒移动s = 2.8m时,获得稳定速度,在此过程中,克服安培力做功为W =5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10m/s2),求:
(1)ab棒的稳定速度.
(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间.
13.右图是磁流体发电机的原理示意图,通道的上、下两个面是两块平行金属板,水平放置,通道的横截面积是边长为d的正方形。匀强磁场的方向垂直前、后两个侧面(即垂直图中纸面向里),磁感应强度为B。一等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电与负电的微粒,而从整体来说呈电中性)以速度v流过通道,这时两金属板上就聚集电荷,产生电压。已知发电机的等效内阻为r,负载电阻为R。试求:(1)发电机的电动势;(2)发电机的总功率;(3)为使等离子体以恒定速度v通过磁场,必须使通道两端保持一定的压强差,这个压强差多大。
12.实验室里可以用甲图所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度。方法如图乙所示,调整罗盘,使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度(即正北方向),将条形磁铁放在罗盘附近,使罗盘所在处条形磁铁的磁场方向处于东西方向上,此时罗盘上的小磁针将转过一定角度。若已知地磁场的水平分量Bx,为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B,则只需读出________________________________________________________,磁感应强度的表达式为B=_____________。
11.黑箱上有三个接线柱A、B、C(如图).已知里面装的元件只有两个(可能是干电池、电阻、二极管中的两个),并且两个接线柱间最多只有一个元件.现用多用表测量结果如下:
(1)用直流电压挡测量AB、BC、AC间均无电压.这说明:___________
(2)用欧姆挡测量A、C间正、反向电阻值不变. 这说明:___________
(3)用欧姆挡测量:黑表笔测A点,红表笔测B点,有一定电阻,反接阻值较大.这说明:___________
(4)用欧姆挡测量:黑表笔测C点,红表笔测B点,有电阻,阻值比第 (2)步测得的大;反接阻值很大.这说明:___________
(5)试画出箱内两元件的接法.
10.如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点,则下列说法中正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处
9.长为L,间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,今有质量为m、带电量为q的正离子(不计重力)从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场.欲使离子不打在极板上,入射离子的速度大小应满足的条件可能的是
A. B. C. D.
8.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器用同一磁感应强度B分别加速氚核()和α粒子(),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有 ( )
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大
7.电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).为了简化,假设流量计是如图11-10所示的横截面为长方形的一段管道.它中空部分的长、 宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场,磁场方向垂直前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的稳定电流值.已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为
A. B. C. D.
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