2.
[聊城市]16.(11分)如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距l=0.2m,导轨左端接有“0.8V,0.8W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab在水平拉力作用下沿导轨向右运动,此过程中小灯泡始终正常发光。已知导轨每米长度的电阻r=0.5
,其余电阻不计,导体棒ab的质量m=0.1kg,ab到左端MP的距离为x。求:
(1)导体棒的速度v与x的关系式;
(2)导体棒从x1=0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功。
[解]灯泡正常发光,由P=UI得电路中电流
………………1分
灯泡电阻
……………………1分
切割磁感线产生感应电动势E=Blv…………………………1分
根据闭合电路欧姆定律有
……………………2分
综合以上各式,代入数据得
……………………1分
(2)x1=0.1m时,速度
时,
速度
………………………………1分
安培力所做的功
……………………1分
根据动能定理可知
…………2分
则
…………………………1分
1.
[济宁市]15.(11分)地球周围存在着吃磁场,由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移。以下是描述一种假设的磁漂移运动。在某真空区域有一质量为
电量为
的粒子(重力不计),在
,
处沿
方向以速度
运动,空间存在垂直纸面的匀强磁场,在
>0的区域中,磁感应强度为
,在
<0的区域中,磁感应强度为
,且
与
的方向相同,
<
,粒子在磁场区域内沿
正方向作磁漂移运动,如图所示。
(1)磁感应强度
与
的方向如何?
(2)把粒子出发点
处作为第0次通过
轴,求第2次过
轴时粒子沿
轴漂移的距离。
(3)从第0次通过
轴,到第2次过
轴时粒子沿
轴方向漂移的平均速度。
[解](1)磁感应强度
与
垂直纸面向外
(2)设带电粒子在
和
中运动的半径分别为
和
,周期分别为
和
,由公式
得
; ![]()
粒子第2次过
轴时粒子沿
轴的位移为
![]()
(3)粒子做圆周运动的周期
;![]()
从第0次通过
轴,到第2次过
轴运动的时间![]()
由平均速度
解得:![]()
18.
[枣庄市]2.a、b两平行长直导线通以如图所示方向的电流,下列关于a在b处附近所产生的磁场及b所后a的磁场力F的图示正确的是 ( B
)
17.[郓城实验中学]10.如图,水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电源
相连,一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放,
不计空气阻力,设液滴电量不变。从释放到到达B板小孔
|
A.液滴一定能从C板小孔中穿出。
B.过程I中一定是重力势能向电势能和动能转化。
C.过程I和过程II系统机械能变化量大小相等。
D.过程II中一定是重力势能向电势能和动能转化。
16.
[郓城实验中学]9.如图所示,用一根均匀导线做成的矩形导线框abcd放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,ab、bc边上跨放着均匀直导线ef,各导线的电阻不可以忽略。当将导线ef从ab附近匀速向右移动到cd附近的过程中 (
A )
A. ef受到的磁场力方向向左
B.ef两端的电压始终不变
C.ef中的电流先变大后变小
D.整个电路的发热功率保持不变
15.[郓城实验中学]
6.如图,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,
磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里,大小为B,
现有四个质量为m,电荷量为q的带电粒子,由x
轴上的P点以不同初速度平行于y轴射入此磁场,
其出射方向如图所示,不计重力影响,则( AD )
A.初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子
B.初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子
C.在磁场中运动经历时间最长的是沿③方向出射的粒子
D.在磁场中运动经历时间最长的是沿④方向出射的粒子
14.
[烟台市]7.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( B
)
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
13.[潍坊市]9.如图所示,内壁光滑的玻璃管长为L,平放在光滑水平桌面上.玻璃管底部有一质量为m,电荷量为-g的小球,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴0以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,则试管底部所受压力大小 C
A,可能为0 B.等于mLw2
C.等mLw2+qBLw D.等于mLw2-qBLw
12.[威海一中]10.如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABC固定在水平面内,AB与BC间夹角为θ,光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动,导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路.若框架与导体棒单位长度的电阻均为R,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是( AD )
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11.
[青岛十九中]9.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场,同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角
时,速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示,当a为60°时,为了使粒子从ab的中点c射出磁场,则速度应为 ( D
)
A.
B.![]()
C.
D.![]()
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