如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直于纸面向里.一个质量m=1g、带正电的小物体A从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,当它滑行h=0.8m到N点时离开壁做曲线运动,运动到P点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°设P与M的高度差H=1.6m.求:
(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做的功;
(2)P与M的水平距离S.(g取10m/s2)
在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他情况不变,则粒子与原来相比( )
A.速率加倍,周期减半 | B.速率不变,轨道半径减半 |
C.速率减半,轨道半径变为原来的1/4 | D.速率不变,周期减半 |
串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子质量m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.5T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R。
用同一回旋加速器分别对质子和氘核进行加速(质子质量为m,电荷量为e,氘核质量为2m,电荷量为e),当它们都从D形盒边缘离开加速器时,质子与氘核获得的动能之比为
A.1:1 | B.2:1 | C.4:1 | D.1:2 |
如图所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ连线垂直金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为r,且圆心O在PQ的延长线上。现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为+q的带电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板M、N间加上如图乙所示的交变电压,周期为T,电压大小为U。如果只有在每一个周期的0—T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,求:
(1)在每一个周期内哪段时间放出的带电粒子到达Q孔的速度最大?
(2)该圆形磁场的哪些地方有带电粒子射出,在图中标出有带电粒子射出的区域。
如图所示,匀强磁场的方向水平向里,匀强电场的方向竖直向下,有一正离子以速度v射入场区,恰能沿直线从左向右水平飞越此区域,若电子也以速度v飞入场区,则( )
A.若电子从右向左飞入,电子也沿直线运动 |
B.若电子从右向左飞入,电子将向上偏转 |
C.若电子从右向左飞入,电子将向下偏转 |
D.若电子从左向右飞入,电子也沿直线运动 |
下列关于电场和磁场的说法正确的是( )
A.电场强度和磁感应强度都是由场本身决定的,但电势的高低不是由电场本身决定的,它与零电势的选取有关 |
B.电场中某点的电势高,则试探电荷在该点的电势能一定大;磁场中某点磁感应强度大,则电流元在该处受的安培力一定大 |
C.电场对处于其中的静止电荷一定有力的作用,而磁场对处于其中的运动电荷一定有力的作用 |
D.电场强度和磁感应强度都是矢量,方向可分别由试探电荷和电流元(或磁极)来确定 |
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B.一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为,则下列结论中正确的是( )
A.此过程中通过线框截面的电量为
B.此过程中回路产生的电能为mv2
C.此时线框的加速度为
D.此时线框中的电功率为
在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断( )
A.x=2m处电场强度可能为零 |
B.x=2m处电场方向一定沿x轴正方向 |
C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小 |
D.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大 |
下列有关电磁学的四幅图中,说法不正确的是
A.甲图法拉第是英国著名物理学家,他提出了电场的观点,同时引入电场线直观描述电场 |
B.乙图中通过圆盘的磁通量保持不变,没有电流流经电阻R |
C.丙图实验中,如果将通电直导线南北放置,实验效果最好 |
D.丁图中阴极射线在磁场的作用下向下偏转 |
下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是( )
A.磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱 |
B.原先没有磁性的铁,在长期受到磁铁的吸引会产生磁性 |
C.对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱 |
D.永磁体在受到加热或敲打后,其磁性不会发生改变 |
如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为
A.水平向右 | B.水平向左 |
C.垂直于纸面向里 | D.垂直于纸面向外 |
有一个金属丝圆环,圆面积为S,电阻为r,放在磁场中,让磁感线垂直地穿过圆环所在平面。在△t时间内,磁感应强度的变化为△B,通过金属丝横截面的电量q与下面哪个量的大小无关
A.时间△t | B.圆面积S | C.金属丝圆环电阻 | D.磁感应强度变化△B |
在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ,导轨间距为d,导轨和电路的连接如图12所示.在导轨的MP端放置着一根金属棒,与导轨垂直且接触良好.空间中存在竖直向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B.将开关S1闭合,S2断开,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,金属棒仍处于静止状态;再将开关S2闭合,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,金属棒在导轨上由静止开始运动,运动过程中金属棒始终与导轨垂直.设金属棒的质量为m,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势,重力加速度为g,求:
图12
(1)金属棒到达NQ端时的速度大小.
(2)金属棒在导轨上运动的过程中,电流在金属棒中产生的热量.