2.半径为的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )
A. B.
C.
D.
1.如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为,腰和上底均为
的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )
A. B.
C. D.
13(2009北京宣武区)如图所示,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角,若粒子的质量为m,电量为q,求:
(1)该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间。
解析:
(1)∵qvB=mv2/R ∴R =mv/qB
(2)∵T = 2πm/qB
粒子轨迹如图示:
∴t =
T =
14(2009年湖南郴州市高三调研试题)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,电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度=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)线圈中产生的最大感应电动势.
(2)电流表A的读数.
(3)用电器上消耗的电功率.
解析:(1)Em=nBSω
代人数据得 Em=400×0.25×0.05×0.04×l00 V=20 V
(2)Im=
代人数据得Im=A=2A
∵是正弦交变电流,所以电流表读数即有效值
I=A=1.41A
(3)p=I2R=×9.9W=19,8W.
15(2009年安徽合肥35中高三物理第一次质量抽测试卷)如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,
求:(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.
(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.
答案:(1)<v0≤
(2)
解析:(1)若粒子速度为v0,则qv0B =, 所以有R =
,
设圆心在O1处对应圆弧与ab边相切,相应速度为v01,则R1+R1sinθ =,
将R1 =代入上式可得,v01 =
类似地,设圆心在O2处对应圆弧与cd边相切,相应速度为v02,则R2-R2sinθ =,
将R2 =代入上式可得,v02 =
所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足<v0≤
(2)由t =及T =
可知,粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角α越长,在磁场中运动的时间也越长。由图可知,在磁场中运动的半径r≤R1时,运动时间最长,弧所对圆心角为(2π-2θ),
所以最长时间为t ==
16(2009年江苏睢宁高中16) 如图所示,在xoy平面内,MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,y轴上离坐标原点4 L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为v0的电子(质量为m,电量为e)。如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动.如果撤去电场,只保留磁场,电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响,求:
(1)磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;
(2)如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;
(3)电子通过D点时的动能。
解析:(1)只有磁场时,电子运动轨迹如答图1所示,
洛仑兹力提供向心力,由几何关系:
,
求出,垂直纸面向里。 电子做匀速直线运动
,
求出,沿
轴负方向。
(2)只有电场时,电子从MN上的D点离开电场,如答图2所示,设D点横坐标为
,
, ,求出D点的横坐标为
,纵坐标为
。
(3)从A点到D点,由动能定理 ,
求出 。
11(2009北京海淀区) 如图所示,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区,恰好做匀速直线运动。求:
(1)金属板a、b间电压U的大小_____
(2)若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍,粒子将击中上极板,求粒子运动到达上极板时的动能大小
(3)若撤去电场,粒子能飞出场区,求m、v0、q、B、l满足的关系_______
(4)若满足(3)中条件,粒子在场区运动的最长时间_____
答案: (1)U=l v0B;(2)EK=m v02
qB l v0;(3)
或
; (4)
12(2009年邹城二中).如图所示,在xOy平面内的第Ⅲ象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第I和第II象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里.有一个质量为m,电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力),经电场偏转后,沿着与x轴负方向成450角进入磁场,并能返回到原出发点P.
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;
(2)求P点距坐标原点的距离______
(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点_______
答案:(1)如右图;
(2) ;(3)
.
4. (2009南京市).一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定带电粒子的电荷量与质量之比,则只需要知道( B )
A.运动速度v和磁感应强度B
B.磁感应强度B和运动周期T
C.轨道半径R和运动速度v
D.轨道半径R和磁感应强度B
5(2009上海南汇区).矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列各图中正确的是 [ D ]
6(2009山东威海一中3).如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中错误的是 ( D )
A.液滴一定做匀速直线运动
B.液滴一定带正电
C.电场线方向一定斜向上
D.液滴有可能做匀变速直线运动
7(2009北京海淀区) 如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),场强大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能击中C点,若AB=BC=l,且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力,对于各粒子由A运动到C的过程中,以下说法正确的是 ( BCD )
A.电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3 v0:1
B.第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1:2
C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2
D.第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1:5
8(2009年湖南郴州市高三调研试题).如图所示,带电金属小球用绝缘丝线系住,丝线上端固定,形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场,不计摩擦及
空气阻力,下列说法中正确的是(AD)
A.单摆周期不变
B.单摆周期变大
C.单摆的振幅逐渐减小
D.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变
9(2009年安徽合肥35中高三物理第一次质量抽测试卷)某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感强度B随时间t变化的规律如图线所示.若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,则该1s 开始的时刻是 ( C )
A.第1.51s B.第1.69 s C.第 D.第
10(2009山东泰安一模) 如图甲所示为一个质量为、电荷量为
的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,(不计空气阻力),现给圆环向右初速度
,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图乙中的( AC )
3.
(2009北京西城区) 如图,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是( D )
A.当小球运动的弧长为圆周长的1/4时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
2.(2009湛江市)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是 ( BD )
A. 该传感器是根据电流的磁效应工作的
B. 该传感器是根据电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量总是增加的
D. 膜片振动时,金属线圈中产生感应电动势
1.(2009年山东省实验中学) 如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子 ( AD )
A.在电场中运动的时间为
B.在磁场中做圆周运动的半径为
C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为
24.(09年重庆卷)25.(19分)如题25图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d,
=90°。(忽略粒子所受重力)
(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点处,质量为16m的离子打在
处。求
和
之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。
解析:
2009年联考题
23.(09年海南物理)16.(10分)如图,ABCD是边长为
的正方形。质量为
、电荷量为
的电子以大小为
的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场。不计重力,求:
(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
解析:(1)设匀强磁场的磁感应强度的大小为B。令圆弧是自C点垂直于BC入射的电子在磁场中的运行
轨道。电子所受到的磁场的作用力
应指向圆弧的圆心,因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧的圆心在CB边或其延长线上。依题意, 圆心在A、C连线的中垂线上,故B 点即为圆心,圆半径为
按照牛顿定律有
联立①②式得
(2)由(1)中决定的磁感应强度的方向和大小,可知自点垂直于
入射电子在A点沿DA方向射出,且自BC边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在BAEC区域中。因而,圆弧
是所求的最小磁场区域的一个边界。
为了决定该磁场区域的另一边界,我们来考察射中A点的电子的速度方向与BA的延长线交角为(不妨设
)的情形。该电子的运动轨迹
如图所示。
图中,圆的圆心为O,pq垂直于BC边 ,由③式知,圆弧
的半径仍为
,在D为原点、DC为x轴,AD为
轴的坐标系中,P点的坐标
为
这意味着,在范围内,p点形成以D为圆心、
为半径的四分之一圆周
,它是电子做直线运动和圆周运动的分界线,构成所求磁场区域的另一边界。
因此,所求的最小匀强磁场区域时分别以和
为圆心、
为半径的两个四分之一圆周
和
所围成的,其面积为
评分参考:本题10分。第(1)问4分,①至③式各1分;得出正确的磁场方向的,再给1分。第(2)问6分,得出“圆弧是所求磁场区域的一个边界”的,给2分;得出所求磁场区域的另一个边界的,再给2分;⑥式2分。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com