【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,兩導軌間距L=1m,導軌的電阻可忽略,M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質量m=1kg、電阻r=0.2Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,與導軌垂直且接觸良好.整套裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下.自圖示位置起,桿ab受到大小為F=0.5v+2(式中v為桿ab運動的速度,力F的單位為N)、方向平行導軌沿斜面向下的拉力作用,由靜止開始運動,測得通過電阻R的電流隨時間均勻增大.g取10m/s2,sin37°=0.6.
(1)求電阻的阻值R;
(2)金屬桿ab自靜止開始下滑,通過位移x=1m時電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q1=0.8J,求所需的時間t和該過程中拉力F做的功WF。
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【題目】如圖所示為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外.一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的Q點.不計粒子重力.下列說法正確的是(。
A. 極板M比極板N電勢高
B. 加速電場的電壓U=ER
C. 直徑
D. 若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點,則該群離子具有相同的比荷
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【題目】如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象.當t=0時,在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子,設帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的是( )
A. 帶電粒子將始終向同一個方向運動
B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點
C. 3 s末帶電粒子的速度為零
D. 0~3 s內(nèi),電場力做的總功為零
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【題目】如圖所示的平面直角坐標系xOy,在第I象限內(nèi)有平行于x軸的勻強電場,方向沿+x軸方向,在第II象限的三角形PQM區(qū)域(含邊界)內(nèi)有勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直xOy平面向里。一個帶負電的粒子總是從P點沿+y軸方向射入磁場。已知P點坐標為(-L,0),Q點坐標為(-L,L),M點坐標為(0,L),粒子質量為m,電荷量為-q,不計粒子重力。
(1)若粒子從P點射入的速度大小為qLB/m,求粒子從P點射入到剛離開磁場這段時間內(nèi)平均速度的大小和方向。
(2)若粒子從P點射入后,最終能從x軸上的P、O點間射出,這粒子從P點射入的最大速度為多少?
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【題目】用絕緣細線懸掛一個質量為m、帶電荷量為+q的小球,讓它處于如圖所示的磁感應強度為B的勻強磁場中。由于磁場運動,小球靜止在如圖所示位置,這時懸線與豎直方向夾角為α,并被拉直,則磁場的運動速度和方向是
A. v=,水平向右 B. v=,豎直向上
C. v=,豎直向上 D. v=,豎直向下
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【題目】如圖甲所示,在直角坐標系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側有一個以點(3L,0)為圓心,半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N,現(xiàn)有一質量為m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點以速度沿x軸正方向射入電場,飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域,速度方向與x軸夾角為30°,此時在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場,以垂直于紙面向外為磁場正方向,最后電子運動一段時間后從N飛出,速度方向與進入磁場時的速度方向相同(與x軸夾角也為30°),(不考慮磁場變化產(chǎn)生的其他影響),求:
(1)電子進入圓形區(qū)域時的速度大;
(2)區(qū)域內(nèi)勻強電場強度E的大;
(3)寫出圓心磁場區(qū)域磁感應強度的大小,磁場變化周期T各應滿足的表達式。
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【題目】如圖,兩根間距為d的平行光滑金屬導軌間接有電源E,導軌平面與水平面間的夾角θ=30°,金屬桿ab垂直導軌放置,導軌與金屬桿接觸良好,整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中。當磁場方向垂直導軌平面向上時,金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)。要使金屬桿能沿導軌向上運動,可以采取的措施是
A. 將電源正負極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變
B. 調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻增大
C. 增大導軌平面與水平面間的夾角θ
D. 增大磁感應強度B
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【題目】用如圖裝置探究產(chǎn)生感應電流的條件實驗中,請將相應的實驗現(xiàn)象及結論補充完整___________。
操作方法 | 電流表的指針 |
條形磁鐵插入線圈過程 | |
(2)條形磁鐵插入線圈后靜止 | |
(3)條形磁鐵取出線圈過程 |
(4)由以上現(xiàn)象可知:感應電流產(chǎn)生的條件是通過閉合回路的 ___________發(fā)生變化。
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【題目】如圖所示,一根輕彈簧左端固定于豎直墻上,右端被質量為m=1kg可視為質點的小物塊壓縮而處于靜止狀態(tài),且彈簧與物塊不栓接,彈簧原長小于光滑平臺的長度。在平臺的右端有一傳送帶,AB長為L=12m,與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長為x=4m,物塊與傳送帶及水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為,在C點右側有一半徑為R的光滑豎直半圓弧與BC平滑連接,在半圓弧的最高點F處有一固定擋板,物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。若傳送帶以的速率順時針轉動,不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機械能損失。當彈簧儲存的能量全部釋放時,小物塊恰能滑到與圓心等高的E點(取g=10m/s2)。
(1)求滑塊被彈簧彈出時的速度;
(2)求右側圓弧的軌道半徑R;
(3)若傳送帶的速度大小可調(diào),欲使小物塊與擋板只碰一次,且碰后不脫離軌道,求傳送帶速度的可調(diào)范圍。
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