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如图11-2-16所示,在轻弹簧的下端悬挂一个边长为L的正方形金属线框,金属线框的下边放在磁感应强度为B的匀强磁场中,当线框中的电流为I时,弹簧保持为原长,线框恰好平衡.现断开电路,使线框中电流为零,线框开始向下运动,当线框向下运动到最低点时,弹簧的弹性势能增加了E.则线框下降的距离x为____________.

图11-2-16

解析:当线框中通有电流I时,弹簧保持原长,且线框恰好平衡,则有mg=IBL        ①

断开时,线框向下运动到最低点过程中,由机械能守恒

mgx=E                                                                       ②

联立①②可得x=E/IBL.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

两条光滑的水平金属导轨彼此平行,金属棒ab架在两导轨端点并与导轨垂直,导轨区域内有竖直向下的匀强磁场,导轨另一端与电源、电容器连成电路,如图11-2-7所示.已知金属棒的质量m=5×10-3 kg,两导轨间距L=1.0 m,电源电动势E=16 V,电容器的电容C=200 μF,磁场的磁感应强度B=0.5 T.金属棒在通电后受安培力作用而平抛出去,下落高度h=0.8 m,抛出落地水平位移s=0.064 m.试求开关K先接1,再接2,金属棒被抛出后电容器上电压的数值.

图11-2-7

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-4-16所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向,在y<0的空间中,存在着匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外,一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向,然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点,不计重力.求:

图11-4-16

(1)电场强度的大小;

(2)粒子到达P2时速度的大小和方向;

(3)磁感应强度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-2-16所示,在轻弹簧的下端悬挂一个边长为L的正方形金属线框,金属线框的下边放在磁感应强度为B的匀强磁场中,当线框中的电流为I时,弹簧保持为原长,线框恰好平衡.现断开电路,使线框中电流为零,线框开始向下运动,当线框向下运动到最低点时,弹簧的弹性势能增加了E.则线框下降的距离x为____________.

图11-2-16

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图11-2-28所示,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=0.60 T,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=16 cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s,已知α粒子的比荷,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度.

图11-2-28

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