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如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止。设导轨与棒的电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则金属棒在由a→b和b→c的两个过程中(    )

A.棒运动的加速度相等                           B.通过棒截面的电量相等

C.回路中产生的电能Eab=3Ebc              D.棒通过a、b两位置时va>2vb

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如图所示,两根平行的金属导轨固定在水平面上,匀强磁场的方向竖直向下。两金属棒a、b和导轨组成矩形闭合回路。用水平恒力F向右拉b,使a、b分别以速度va和vb向右匀速运动。已知b跟导轨间的滑动摩擦力大小为f,则回路中感应电流的发热功率为(    )

A.(F-f)·(vb-va)                             B.F·vb

C.F·va                                            D.(F-f)·vb

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图1所示,虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下。矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。图2所给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则金属线框的速度不可能为零的位置是(    )

图1

图2

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如图所示,A、B为大小、形状、匝数、粗细均相同,但用不同材料制成的线圈,两线圈平面位于竖直方向且高度相同。匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直。同时释放A、B线圈,穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面,但A线圈比B线圈先到达地面。下面对两线圈的描述中可能正确的是(    )

A.A线圈是用塑料制成的,B线圈是用铜制成的

B.A线圈是用铝制成的,B线圈是用胶木制成的

C.A线圈是用铜制成的,B线圈是用塑料制成的

D.A线圈是用胶木制成的,B线圈是用铝制成的

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经过研究发现,通常情况下南极附近的地磁场可作为匀强磁场看待。由于海流的影响,南极澳大利亚的戴维斯站在某段时间内不能得到常备物资,我国南极中山站及时提供了援助。在援助行动中,汽车由中山站出发驶往戴维斯站的某一段时间内,汽车在平整的冰面上匀速行驶,则在该段时间内,汽车后轮金属轮轴左右两端间的自由电荷(    )

A.将持续地从左向右运动

B.将持续地从右向左运动

C.正电荷持续地从左向右运动,负电荷持续地从右向左运动

D.不会发生持续的定向运动

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如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1>B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件?

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如图所示,在xOy平面内,x轴上方有磁感应强度为B,方向垂直xOy平面指向纸里的匀强磁场,x轴下方有场强为E、方向沿y轴负方向的匀强电场,现将一质量为m,电量为e的电子,从y轴上M点由静止释放,要求电子进入磁场运动可通过x轴上的P点,P点到原点的距离为L。

(1)M点到原点O的距离要满足的条件。

(2)电子从M点运动到P点所用的时间。

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如下图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。

(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0

(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上。

(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹。

(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系。

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如图所示,一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的初速度大小为v0,电子的质量为m,电荷量为e。为使电子束通过x轴上的N点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E。电场区域沿y轴正方向为无限长,沿x轴方向的宽度为s,且已知=L,=2s。求该电场的左边界与点N的距离。

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1897年汤姆孙第一次测得了电子的比荷,其装置示意图如图所示。K为电子发射源,在阳极A1和阴极K之间维持数千伏的电势差U,电子流在阴极K、阳极A1之间被加速,经电极A1、A2小孔形成一细束电子流进入C1、C2区域,此处有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B,并与速度v垂直。F为荧光屏用以显示电子所打击的位置。整个装置为高度真空。试说明如何运用上述装置测定出电子的比荷(e/m)____________。

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同步练习册答案