题目列表(包括答案和解析)
18.(17分)如图所示,一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动,由于水平外力的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动,最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力,不计重力。求:
(1)小球从玻璃管b端滑出时速度的大小;
(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系;
(3)小球飞离磁场时速度的方向。
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17、(16分)在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为
,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度
多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
16、(16分)一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为0.8T、初始位置如图14所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为5rad/s,已知ab=15cm,ad=10cm,线圈的总电阻是100Ω。求:
⑴线圈转动过程中的感应电动势的最大值 ;
⑵线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;
⑶线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,
通过导线截面的电量;
⑷线圈转动1分钟内外力所做的功。
15.(14分)如图13甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距
=0.2m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及
轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁
场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向向右拉杆,使之做匀加速运
动,测得力F与时间t的关系如图13乙所示,求杆的质量m和加速度a.
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14.
(12分)如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板4 cm,两板间的电势差为300 V.如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(重力加速度g=10m/s2)
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13、
(12分)图11是电磁流量计的原理示意图,在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域,当管中的导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上的a、b两点间的电势差E,就可以知道管中液体的流量Q---单位时间内流过液体的体积(m3/s).如图中,已知管的直径为d,磁感应强度为B,试推导出Q与E的关系式。
12.(15分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微
器测量金属丝直径时的刻度位置如图10所示,用米尺测量金
属丝的长度
1.010m。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安
法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料
的电阻率。
(1)(3分)从图10中读出金属丝的直径为_________。
(2)(6分)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表A1:量程0-0.6A,内阻0.125Ω;
电流表A2:量程0-3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0-3V,内阻3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
开关、导线等。在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_______,应该选用的滑动变阻器是__________。
(3)(3分)根据所选的器材,在方框中画出实验电路图。
(4)(3分)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.2Ω,则这种金属材料的电阻率为_______Ω·m。(保留二位有效数字)。
11.(8分)一灵敏电流计(电流表),当电流从它的正接线柱流人时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图中各图指出:
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为 _______.(填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(b)中磁铁下方的极性是 .(填“N极”或“S极”)
(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。(填“向上”或“向下”)
(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是 (填“顺时针”或“逆时针”).
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10.
如图9所示,ab和cd为两平行的直导线,两导线中
通有同向的交流电,且i1=i2=Imcosωt,一不计重力的带
电粒子从两导线的正中间的某点以速度V0平行于导线射
入,则该粒子将做何
种运动?(
)
A.匀速直线运动 B.变速直线运动
C.曲线运动 D.圆周运动
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
9.
如图所示,闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则( )
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
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