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    12．如图25所示.在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中.有一个半径r＝0.5 m的金属圆环.圆环所在的平面与磁感线垂直．OA是一个金属棒.它沿着顺时针方向以20 rad/s的角速度绕圆心O匀速转动.且A端始终与圆环相接触．OA棒的电阻R＝0.1 Ω.图中定值电阻R1＝100 Ω.R2＝4.9 Ω.电容器的电容C＝100 pF.圆环和连接导线的电阻忽略不计.则: 图26 (1)电容器的带电荷量是多少?哪个极板带正电? (2)电路中消耗的电功率是多少? 解析:(1)画出等效电路图.如图26所示． 导体棒OA产生的感应电动势为 E＝BL＝Brω＝5 V I＝＝ A＝1 A 则q＝C·IR2＝4.9×10-10 C 根据右手定则.感应电流的方向由O→A.但导体棒切割磁感线相当于电源.在电源内部电流从电势低处流向电势高处.故A点电势高于O点电势.又由于电容器上极板与A点相接即为正极.电容器上极板带正电． (2)电路中消耗的电功率 P消＝I2(R+R2)＝5 W 答案:(1)4.9×10-10C 上极板 (2)5 W 图27 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0＝3 m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势为1 V，在t＝3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图乙所示，那么（   ）

    A．t＝0时线框右侧的边两端M、N间电压为0.25 V

    B．恒力F的大小为1.0 N

    C．线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2 m/s

    D．线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1 m/s

     

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    如图10所示，有一半径为R1=1m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B=0.5T，方向相反，均垂直于纸面，一带正电粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外边界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应，求：

    （1）若加速电压U1＝1.25×102V，则粒子刚进入环形磁场时的速度多大？

    （2）要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域，加速电压U2应满足什么条件？

    （3）若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能水平通过圆心O，最后返回到出发点，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少？

     


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    如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D，上面分别开有两对正对的小孔O1、O2和O3、O4，O2与O3之间的距离d＝20 cm．金属板C、D接在正弦交流电源上，C、D两板间的电压UCD随时间t变化的图线如图乙所示．t＝0时刻开始，从C板小孔O1处连续不断飘入质量m＝3.2×10－25 kg、电荷量q＝1.6×10－19 C的带正电的粒子(飘入速度很小，可忽略不计)．在D板外侧有范围足够大匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.1 T，方向垂直纸面向里，粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计，平行金属板C、D之间距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计．(取π近似等于3)

    (1)带电粒子若经磁场的作用后恰能进入小孔O3，则带电粒子从小孔O2进入磁场时的速度为多大？

    (2)在什么时刻飘入小孔O1的粒子，恰好能够进入小孔O3？

    (3)经过小孔O3进入C、D两板间的粒子，从小孔O4射出时的动能为多大？

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    如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O1和O2，两板接在交流电源上，两板间的电压uCD随时间t变化的图线如图乙所示．从t＝0时刻开始，从C板小孔O1处连续不断飘入质量m＝3.2×10－25 kg、电荷量q＝1.6×10－19 C的带正电的粒子(飘入速度很小，可忽略不计)．在D板上方有以MN为水平上边界的匀强磁场，MN与D板的距离d＝10 cm，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.10 T，方向垂直纸面向里，粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计，平行金属板C、D之间距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计．求(保留两位有效数字)：

    (1)在C、D两板间电压U0＝9.0 V时飘入小孔O1的带电粒子进入磁场后的运动半径；

    (2)从t＝0到t＝4.0×10－2 s时间内飘入小孔O1的粒子能飞出磁场边界MN的飘入时间范围；

    (3)磁场边界MN上有粒子射出的范围的长度．

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    如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0＝3 m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势为1 V，在t＝3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场．此过程中vt图象如图（b）所示，那么（　　）

           A．线框右侧的边两端MN间电压为0．25 V

           B．恒力F的大小为1．0 N

           C．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2 m/s

           D．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1 m/s

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