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题文

一光滑金属导轨如图所示,水平平行导轨MN、ST相距=0.5m,竖直半圆轨道NP、TQ直径
均为 D=0.8m,轨道左端用阻值R=0.4Ω的电阻相连.水平导轨的某处有一竖直向上、磁感应强度B=0.06T的匀强磁场.光滑金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω,当它以5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场后恰好能到达竖直半圆轨道的最高点P、Q.设金属杆ab与轨道接触良好,并始终与导轨垂直,导轨电阻忽略不计.取g=10m/s2,求金属杆:
(1)刚进入磁场时,通过金属杆的电流大小和方向;
(2)到达P、Q时的速度大小;
(3)冲入磁场至到达P、Q点的过程中,电路中产生的焦耳热.

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 研究电磁感应现象
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如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。

(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

如图所示,将一个折射率为n=的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ,AP=AD,AD=d,求:

(1)若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为多少?
(2)若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围如何?

在一条直线上有相距d="1.5" m的A、B两点,一列简谐横波沿直线由A点向B点传播,A、B两点的振动图象分别如图中甲、乙所示。已知波长λ>1 m,求这列波的波速v。

如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =3.2×10‑19C的带负电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:

⑴带电粒子在磁场中运动时间;
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。

如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

(1)通过小灯泡的电流大小
(2)恒力F的大小
(3)4s末金属棒的速度大小
(4)金属棒的质量

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