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【题目】在如图所示的平面直角坐标系中存在一个半径R=0.2 m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B=1.0 T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与坐标原点O相切.y轴右侧存在电场强度大小为E=1.0×104N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度L=0.1 m.现从坐标为(-0.2 m,-0.2 m)的P点发射出质量m=2.0×10-9kg、带电荷量q=5.0×10-5C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v0=5.0×103m/s.重力不计.
(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标;
(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1 m,-0.05 m)的点回到电场,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积.
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【题目】两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是
A. 磁感应强度的大小为0.5 T
B. 导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D. 在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N
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【题目】如图所示,S为粒子源,该粒子源能在图示纸面内360°范围内向各个方向发射速率相等的质量为m、带负电荷量为e的粒子,MN是一块足够大的竖直挡板且与S的水平距离OS=L,挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场。
(1)若粒子的发射速率为v0,要使粒子一定能经过点O,求磁场的磁感应强度B的条件;
(2)若磁场的磁感应强度为B0,要使S发射出的粒子能到达挡板,则粒子的发射速率为多大?
(3)若磁场的磁感应强度为B0,从S发射出的粒子的速率为,则挡板上出现粒子的范围为多大?
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【题目】如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成θ角.设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力.求:
(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;
(2)电子在磁场中运动的时间t;
(3)圆形磁场区域的半径r.
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【题目】如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v﹣t图象.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内,且bc边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是( )
A. 可以求出金属线框的边长
B. 线框穿出磁场时间(t4﹣t3)等于进入磁场时间(t2﹣t1)
C. 线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同
D. 线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等
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【题目】某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
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【题目】如图所示,某校组织同学玩投球游戏。假设小明同学将球以v1=3 m/s的速度水平抛出,小球抛出时距离地面的高度为h=0.8 m,小球(视作质点)运动过程不计空气阻力。已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。
(1) 求小球在空中飞行的时间t;
(2) 求小球落地速度与水平方向间的夹角θ;
(3) 裁判老师要求小明把球投到距小球抛出点水平距离为x=4 m外,则小球抛出时的初速度v2至少应为多大?
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【题目】将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图像是( )
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【题目】如图所示,abcd为质量M=2 kg的U形金属导轨(导轨足够长且电阻不计),放在足够长的倾角为的固定绝缘斜面上,另有一根质量m=1.5 kg、截面为矩形的金属棒PQ平行于bc放在导轨上,PQ恰好能靠着绝缘的垂直于斜面固定的光滑立柱e、f,导轨和金属棒都处于匀强磁场中,磁场以为界,上方磁场方向垂直于斜面向上,下方磁场方向沿斜面向上,磁感应强度的大小都为B=1 T,导轨bc段长度L=l m,金属棒PQ单位长度的电阻为,金属棒与导轨始终接触良好,且整个过程中金属棒不会在导轨上滚动,已知金属棒与导轨间、导轨与斜面间的动摩擦因数均为,现用的力垂直bc沿斜面向上从静止开始拉动导轨.求:
(1)当导轨沿斜面向上运动的速度时,PQ上的电流大小和方向;
(2)当导轨沿斜面向上运动的速度为时,PQ和bc所受安培力;
(3)导轨所能达到的最大速度(,,)
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【题目】如图甲所示的电路中,电阻R1=R,R2=2R,单匝圆形金属线圈半径为r2,圆心为O,线圈导线的电阻为R,其余导线的电阻不计.半径为r1(r1<r2)、圆心为O的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B随t变化的关系图象如图乙所示,电容器的电容为C.闭合开关S,t1时刻开始电路中的电流稳定不变,下列说法正确的是( )
A.电容器上极板带正电
B.t1时刻,电容器所带的电荷量为
C.t1时刻之后,线圈两端的电压为
D.t1时刻之后,R1两端的电压为
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