D.在0~内通过导体棒MN的电荷量为 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图a,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=
d
2
,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场.棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为零的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电荷量为q,粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出.在板的上方,有一个环形区域内存在磁感应强度大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场.已知外圆半径为2d,内圆半径为d,两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计).

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(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为v0时,粒子到达M板的速度v;
(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则ab棒运动速度v0的取值范围是多少?
(3)若棒ab的速度
v′0
=
qBd
m
,为使粒子不从外圆飞出,可通过控制导轨区域磁场的宽度S(如图b),则该磁场宽度S应控制在多少范围内?

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(2013?天河区一模)如图a,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=
d
2
,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场.棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为零的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电荷量为q,粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出.在板的上方,有一个环形区域内存在磁感应强度大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场.已知外圆半径为2d,内圆半径为d,两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计).

(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为v0时,粒子到达M板的速度v;
(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则ab棒运动速度v0的取值范围是多少?
(3)若棒ab的速度
v
0
=
qBd
m
,为使粒子不从外圆飞出,可通过控制导轨区域磁场的宽度S(如图b),则该磁场宽度S应控制在多少范围内?

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如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是

A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同
B.在0~t0内,通过导体棒的电流方向为N到M
C.在t0~2t0内,通过电阻R的电流大小为
D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为

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如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是
A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同
B.在0~t0内,通过导体棒的电流方向为N到M
C.在t0~2t0内,通过电阻R的电流大小为
D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为

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如图,形裸导线框abcd的长边长度为2L,短边的长度为L,在短边bc上接有电阻R,其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合,左边的坐标x = 0,线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x = 0处,从t = 0时刻起,导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下,从x = 0处匀加速运动到x = 2L处。则导体棒MN从x = 0处运动到x = 2L处的过程中通过导体棒的电荷量为

A.       B.

C.        D. 

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一、1、D 2、A3、B 4、AC5、AC 6、A 7、ABD8、BC

二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。

9、(6分).(1)7.2 (1分)     8.695(8.692~8.698均对)  (1分)

(2) ①a.平衡摩擦力(1分)      b.钩码的重力远小于小车的总重力(1分) 

(1分,其它正确也得分)    钩码的重力和小车的总质量 (1分)

10、(12分)_______a________;(2分)

______2547_________;(2分)______5094_________;(4分)

_______C________;(2分)_______B________;(2分)

 

三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位

11、(16分)设A球的质量为M,A与B球碰撞前后,A球的速度分别是v1和v2,因A球滑下过程中,机械能守恒,有    (3分)

    (列其余表达式,只要能利用所列表达式可以求出速度的均给3分)

  ①                                                (2分)

又因A与B球碰撞过程中,动量守恒,有  ②        (3分)

碰后,A、B和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒。因碰撞时弹簧的压缩量与A、B到达P点时弹簧的伸长量相等,

                            (2分)

所以   ③                                             (2分)

将①、③代入②式解得   ④                      (2分)

代入数据,解得                                    (2分)

12、(18分)(1)(6分)将电离气体等效为导体切割磁感线产生感应电动势

E=Bhv  (1分)

内电阻   (1分)

根据欧姆定律   (2分)

解得     (1分)

电流方向为M到N    (1分)

   (2)(5分)已知摩擦力与流速成正比,设比例系数k

取管道内全部气体为研究对象,根据力的平衡

无磁场时   (2分)

有磁场时   (2分)

解得  (1分)

   (3)(7分)输入功率    (2分)

电源功率   (2分)

发电效率   (1分)

 

13、(20分)(1)       (3分)

    (3分)

 

(2)       撤去力F后,ab棒只受安培力作用作减速运动,所以最终将停止,由能量守恒知撤去力F后的过程电路中产生的热量为  (3分)

设ab棒还能运动L,由动量定理得:  (2分)

在此过程中通过电路的电量为:  (2分)

解得      (1分)

(3)图象(6分)

 

 

 

 

 

 


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