設(shè)微粒進(jìn)入磁場時的速度為v/ 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖(甲)所示,兩塊平行金屬板水平放置,間距d=0.1m,板長l=0.8m.一個可以看成質(zhì)點(diǎn)的帶正電微粒(重力不計),荷質(zhì)比q/m=0.8(c/kg),以速度V0=2m/s,從兩板中間沿水平方向射入平行金屬板,在兩板之間加上如圖(乙)的交變電壓,U0=1(V),T=0.04(s).在平行金屬板的右邊有范圍足夠?qū)挼拇怪庇诩埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場,B=
π
24
×103(T),設(shè)微粒在t=
1
8
T時刻水平向右進(jìn)入電場.求:

(1)微粒在電場中運(yùn)動經(jīng)過第一個0.04(s)時間內(nèi),在豎直方向運(yùn)動的距離d0為多大?
(2)微粒第一次射出電場前,在豎直方向運(yùn)動的最大距離dm為多大?
(3)微粒最后從平行金屬板左邊射出時,距左邊入射點(diǎn)的豎直距離為多少?

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(16分)磁流體發(fā)電技術(shù)是世界上正在研究的新興技術(shù),它有效率高(可達(dá)45%-55%,火力發(fā)電效率為30%)、污染少等優(yōu)點(diǎn),將一束等離子體(高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒)以聲速的0.8~2.5倍的速度噴射入勻強(qiáng)磁場中,磁場中有兩塊金屬板AB(相當(dāng)于電源的兩個極,并與外電阻R相連),這時A,B上就積聚電荷產(chǎn)生電壓,設(shè)粒子所帶電量為q,進(jìn)入磁場的噴射速度是v,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,AB間的距離為d

(1)說明磁流體發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系,求出兩極間電壓的最大值;

(2)設(shè)磁流體發(fā)電機(jī)內(nèi)阻為r,當(dāng)外電阻R是多少時輸出功率最大?并求最大輸出功率;

(3)磁懸浮現(xiàn)象是指將某種低溫液態(tài)物質(zhì)倒入金屬盤后,能使金屬盤達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度從而產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象,在金屬盤上方釋放一永磁體,當(dāng)它下落到盤上方某一位置時即產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象,試分析說明產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象的原因;

(4)利用磁懸浮現(xiàn)象,人們已經(jīng)設(shè)計制成磁懸浮高速列車,此種列車車廂下部裝有電磁鐵,運(yùn)行所需槽形導(dǎo)軌的底部和側(cè)壁裝有線圈,其作用是什么?這種列車的運(yùn)行速度是一般列車的3~4倍,簡述能達(dá)到這樣高速的原因。

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