題目列表(包括答案和解析)
(16分)如圖所示,在平面直角坐標系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場.一粒子源固定在x軸上坐標為(-L,0)的A點.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標為(0,2L)的C點,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用).求:
⑴勻強電場的電場強度E的大;
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ;
⑶圓形磁場的最小半徑Rmin.
(16分)如圖所示,一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵,在其外部產(chǎn)生一個中心輻射磁場(磁場水平向外),其大小為(其中r為輻射半徑――考察點到圓柱形磁鐵中心軸線的距離,k為常數(shù)),設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán),半徑為R(大于圓柱形磁鐵的半徑),制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S,鋁環(huán)由靜止下落通過磁場,下落過程中鋁環(huán)平面始終水平,已知鋁絲電阻率為,密度為,當?shù)刂亓铀俣葹?I>g,試求:
(1)鋁環(huán)下落的速度為v時鋁環(huán)的感應(yīng)電動勢是多大?
(2)鋁環(huán)下落的最終速度是多大?
(3)如果從開始到下落高度為h時,速度最大,經(jīng)歷的時間為t,這一過程中電流的有效值I0是多大?
(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點與圓心O等高,B、C點處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點平滑連接,整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點等高處由靜止釋放,一段時間后小球離開圓管進入圓弧軌道運動.已知勻強電場的電場強度(為重力加速度),小球運動過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:
(1)小球到達B點時速度的大;
(2)小球到達B點時對圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運動過程中速度最大為多少?
(09年廣州市一模)(16分)如圖所示,電阻不計的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L放在水平絕緣桌面上,半徑為R的圓弧部分處在豎直平面內(nèi),水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,末端與桌面邊緣平齊.兩金屬棒ab、cd垂直兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好,ab棒質(zhì)量為2m、電阻為r,cd棒質(zhì)量為m、電阻為r.
開始時cd棒靜止在水平直導(dǎo)軌上,ab棒從圓弧導(dǎo)軌的頂端無初速釋放,進入水平直 導(dǎo)軌后與cd棒始終沒有接觸并一直向右運動,最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上.兩棒落地點到桌面邊緣的水平距離之比為3∶1,求:
(1)cd棒在水平直導(dǎo)軌上的最大加速度.
(2)兩棒在導(dǎo)軌上運動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱.
(2011·福州模擬)(16分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相切,半圓形導(dǎo)軌的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動恰能到達最高點C.(不計空氣阻力)試求:
(1)物體在A點時彈簧的彈性勢能.
(2)物體從B點運動至C點的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能.
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