一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为L,线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里.线框中通以电流I,方向如图15-2-22所示.开始时线框处于平衡状态.今磁场反向,磁感应强度的大小为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx=________,方向________.
图15-2-22
下列有关物理规律的说法,其中正确的是( )
A.磁感线和电场线都是闭合的并且都是现实中存在的 |
B.运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用,但在电场中一定受到电场力的作用 |
C.比值法定义的公式电场强度E="F/q" 和电容C=" q" /U中,电场强度E和电容C均与电荷量q有关 |
D.磁感线总是从磁体的N极指向S极 |
如图15-2-13所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1.当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小变为( )
图15-2-13
A.F2 | B.F1-F2 | C.F1+F2 | D.2F1-F2 |
关于磁场中的通电导线和运动电荷的有关说法中正确的是( )
A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 |
B.磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 |
C.只受洛伦兹力作用而运动的带电粒子,其动能一定不变,而速度一定变化 |
D.带电粒子在磁场中也可能做匀速直线运动 |
通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )
A.线框有两条边所受的安培力方向相同 | B.线框有两条边所受的安培力大小相同 |
C.线框所受安培力的合力向左 | D.cd边所受安培力对ab边的力矩不为零 |
物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子。金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子,如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN,则下列判断中正确的是
A.如果是P型半导体,有φm>φn |
B.如果是N型半导体,有φm<φn |
C.如果是P型半导体,有φm<φn |
D.如果是金属导体,有φm<φn |
下图是显像管原理示意图,电子束经电子枪加速后,进入偏转磁场偏转.不加磁场时,电子束打在荧光屏正中的O点.若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向A移动,则
A.在偏转过程中,洛伦兹力对电子束做正功 |
B.在偏转过程中,电子束做匀加速曲线运动 |
C.偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大 |
D.偏转磁场的方向应垂直于纸面向内 |
一束硼离子以不同的初速度,沿水平方向经过速度选择器,从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域,分两束垂直打在O点正下方的离子探测板上P1和P2点,测得OP1:OP2=2:3,如图甲所示.速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2.若撤去探测板,在O点右侧的磁场区域中放置云雾室,离子运动轨迹如图乙所示.设离子在云雾室中运动时受到的阻力Ff=kq,式中k为常数,q为离子的电荷量.不计离子重力.求
(1)硼离子从O点射出时的速度大小;
(2)两束硼离子的电荷量之比;
(3)两种硼离子在云雾室里运动的路程之比.
如图,磁感强度为B的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第I象限.一质量为m,带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A点时的速度方向平行于x轴,那么( )
A.粒子带正电 |
B.粒子带负电 |
C.粒子由O到A经历时间 |
D.粒子的速度没有变化 |
如图,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会( )
A.向上偏转 | B.向下偏转 |
C.向纸内偏转 | D.向纸外偏转 |
如图,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上的速度射入磁场,且在上方运动半径为R则(不计重力)( )
A.粒子经偏转一定能回到原点O |
B.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 |
C.粒子完在成一次周期性运动的时间为 |
D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进3R |
如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,求
(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?
一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中,不考虑其它力的作用,粒子在磁场中不可能做( )
A.匀速直线运动 | B.匀变速直线运动 |
C.匀变速曲线运动 | D.匀速圆周运动 |
质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A.M带负电,N带正电 |
B.M的速率小于N的速率 |
C.洛伦兹力对M、N做正功 |
D.M的运行时间大于N的运行时间 |