当前位置:高中试题 > 物理试题 > 粒子在有界磁场中运动 > 如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为m(M>m),两匀强磁场区域I、II的高...
题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为mM>m),两匀强磁场区域I、II的高度也为L,磁感应强度均为B,方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线CC进入磁场II时线框做匀速运动。求:
(1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1
(2)ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P
(3)从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q
答案

(1)

(2)

(3)

解析
(1)由机械守恒:          ①       2分
解得:                                ②     1分
(2)设线框ab边进入磁场II时速度为,则线框中产生的电动势:      
                                               ③      1分
线框中的电流                               ④     1分
线框受到的安培力                      ⑤     2分
设绳对A1A2的拉力大小为T则:
A1T+F=Mg                                             ⑥     1分
A2T="mg "                                                ⑦     1分
联立⑤⑥⑦解得:                           ⑧     2分
                                 ⑨     2分
(3)从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的此过程中线框一直做匀速运动,根据能量守恒得:                                   ⑩    2分
核心考点
试题【如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为M,物块A2的质量为m(M>m),两匀强磁场区域I、II的高】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,A是一块水平放置得铅板的截面,其厚度为dMM´和NN´是一重力可忽略不计,质量为m,带电量为q的粒子在匀强磁场中的运动轨迹。粒子的运动轨迹与磁场方向垂直,并且粒子垂直穿过铅板。轨迹MM´的半径为r,轨迹NN´的半径为R,且R > r。求:

(1)粒子穿过铅板时的运动方向(回答向上或向下)
(2)粒子带何电荷。
(3)粒子穿过铅板时所受的平均阻力。
 
题型:不详难度:| 查看答案
匀强磁场分布在半径为R的圆内,磁感应强度为B,CD是圆的直径。质量为m、电量为q的带正电粒子,由静止开始经加速电场加速后,沿着与直径CD平行且相距0.6R的直线从A点进入磁场,如图所示。若带电粒子在磁场中运动的时间是。求加速电场的加速电压。

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场I和II,其分界线是半径为R的半圆弧,I和II的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PM方向向左侧射出,不计微粒的重力。
(1)若微粒在磁场I中,做完整的圆周运动,其周期多大?
(2)若微粒从P点沿PM方向向左射出后直接从分界线的A点沿AO方向进入磁场II并打到Q点,求微粒的运动速度大小;
(3)若微粒从P点沿PM方向向左侧射出,最终能到达Q点,求其速度满足的条件。
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,平面坐标系Oxy中,在y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在-h<y<0的区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在y<-h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.Ay轴上的一点, Cx轴上的一点.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度沿x轴正方向从A点进入电场区域,继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域Ⅰ,并以垂直边界y=-h的速度进入磁场区域Ⅱ.粒子重力不计.试求:(1)粒子经过C点时的速度大小v;
(2)A、C两点与O点间的距离y0、x0
(3)粒子从A点出发,经过多长时间可回到y=y0处?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,真空中两平行金属板ABL1=0.10m,间距d=/30m,两极板接在电压UAB=200sinl00πtV的交流电源上,与AB板相距L2=0.20mPS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=×l0-2T。一束带正电的粒子以Vo=×105m/s的速度沿着A,B两极板的中央飞入电场,粒子的比荷q/m=1×l08C/kg,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,不考虑相对论效应。问:
(1)通过计算说明,带电粒子经过平行金属板期间,加在两板间的电压几乎不变;
(2)在t=0时刻进入电场的粒子,飞离磁场时离O点的距离;
(3)何时进入电场的粒子,从进入电场到离开磁场所经历的时间最长?并计算最长时间。
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.