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如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。

 (1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.

(2)当S闭合时,该带电粒子以 g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

 

【答案】

(1)OM应绕O点逆时针方向转动  (2)3

【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为BRwR/2,电容器两端的电压为外电阻R两端电压,由此可求解本题

(1)由于粒子带正电,故电容器上极板为负极,根据右手定则,OM应绕O点逆时针方向转动.            2分

粒子受力平衡:mg=q ,E= Ba2ω.       2分

当S断开时,U=E,解得ω=.        2分

(2)当S闭合时,根据牛顿第二定律mg-q=m·g, 2分

U′=·R,解得=3.         2分

 

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如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。

 (1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.

(2)当S闭合时,该带电粒子以 g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒,电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环上和棒的O端,将电容器极板水平放置,两极板间距为d,并联在电阻R和开关S两端,如图所示.

(1)开关S断开,极板间有一带正电q、质量为m的粒子恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.

(2)当S闭合时,该带电粒子以g的加速度向下运动,则Rr的几倍?

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(1)若棒以υ0=5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO1的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流。

(2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OL1O1OO1为轴翻转90°,若此后B随时间均匀变化,其变化率,求L2的功率。

 

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如图所示,半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度为B=0.2 T,半径为b的金属圆环与虚线圆同心、共面的放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4 m、b=0.6 m;金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为2 Ω.一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均不计.

(1)若棒以v0=5 m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬间,MN中的电动势和流过灯L1的电流.

(2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OL1O′以MN为轴翻转90°,若此后B随时间均匀变化,其变化率为 T/s,求灯L2的功率.

 

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