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如图甲所示,光滑绝缘 水平面上一矩形金属线圈  abcd的质量为m、电阻为R、ad边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,ab边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl,此时对线圈施加一沿运动方向的变力F,使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v—t图象如图乙所示,整个图象关于t=T轴对称.


(1)求t=0时刻线圈的电功率;
(2)线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热和穿过磁场过程中外力F所做的功分别为多少?
(3)若线圈的面积为S,请运用牛顿第二运动定律和电磁学规律证明:在线圈进人磁场过程中

科目 物理   题型 综合题   难度 较难
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某塑料球成型机工作时,可以喷出速度v0 =" 10" m/s的塑料小球,已知喷出的每个小球的质量m =" 1.0" × 10 – 4 kg,并且在喷出时已带了q =" –" 1.0 × 10 – 4 C的电荷量.如图6 – 25所示,小球从喷口飞出后,先滑过长d =" 1.5" m的水平光滑的绝缘轨道,而后又滑过半径R =" 0.4" m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道并从某处飞出.今在水平轨道上加上水平向右的场强大小为E的匀强电场,小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出;若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后,小球将恰好滑过圆弧轨道上与圆心等高的N点,最后落入放在地面上接地良好的金属容器内,g =" 10" m/s2,求

(1)所加电场的场强E多大?
(2)所加磁感应强度B多大?在此种情况下,小球经过M点时对轨道的压力多大?

如图6 – 14所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.X轴下方有磁感应强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为– q的带电粒子(不计重力),从x轴上的O点以速度v0垂直x轴向上射出.求:

(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴,粒子第二次到达x轴时离O点的距离是多少?
(2)若粒子能经过在x轴距O点为L的某点,试求粒子到该点所用的时间(用L与v0表达).

如图17所示,两个宽度为d的有界磁场区域,磁感应强度都为B,方向如图18所示,不考虑左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点质量为m,电量为q,以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场,入射方向与CD成θ角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及经过磁场区域的最长时间。(重力不计)。

1998年6月,我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空,探测宇宙中是否有反物质.我们知道物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成,原子核是由质子和中子组成,而反物质的原子则是由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成.与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等均称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图14所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场B方向()进入横截面为MNPQ的磁谱仪时速度相同,若氢()原子核在Ox轴上的偏转位移为,且恰为其轨道半径的一半.

(1)请画出反氢核()和反氦核()的轨迹;
(2)求出它们在Ox轴上的偏转位移

如图12所示,在竖直平面内有一圆形绝缘轨道,半径R=1m,处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,一质量为,带电量为的小球,可在内壁滑动。现在最低点处给小球一个水平初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图13甲是小球在竖直平面内的速率v随时间变化的情况,图13乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况,已知小球能



有两次到达圆形轨道的最高点。结合图象和数据(g="10" m/s2),求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中,摩擦力对小球做的功。

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