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题文

如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于匀强磁场中。金属杆ab中通有大小为I的电流。已知重力加速度为g。

(1)若匀强磁场方向垂直斜面向下,且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦,金属杆ab静止在轨道上,求磁感应强度的大小;
(2)若金属杆ab静止在轨道上面,且对轨道的压力恰好为零。试说明磁感应强度大小和方向应满足什么条件;
(3)若匀强磁场方向垂直斜面向下,金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使金属杆ab静止,则磁感应强度的最大值是多大?

科目 物理   题型 计算题   难度 容易
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竖直放置的U形导轨宽为L=1.5m,上端串有电阻R=15Ω。磁感应强度为B=2T的匀强磁场方向垂直纸面向外。金属棒ab质量m=0.1kg,电阻r=3Ω,与导轨接触良好,导轨电阻不计,不计摩擦,从静止释放后保持水平而下滑,g="10" m/s2

(1)求其下滑的最大速度vm
(2)求达到最大速度时金属棒两端的电势差Uab

如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF.线圈A的电阻不计.求:

(1)闭合S后,通过R2的电流强度大小.
(2)闭合S一段时间后电容C上所带的电荷量。

如图所示,质量为m电荷量为q的带电粒子,重力不计,由静止开始经两板间电压为U的加速电场加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场偏转后落到图中D点,求:

(1)A、D间的距离
(2)粒子在磁场中运动的时间t

如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E,一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向下做直线运动,进入x>0的区域,要使油滴进入x>0区域后能在竖直平面内匀速圆周运动,需在x>0的区域内加一个匀强电场,若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点,且,求:

(1)油滴运动速率;
(2)在x>0空间内所加电场的场强大小和方向;
(3)油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间.

如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。线框在恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动,求:

(1)线框刚进入磁场时ab边产生的感应电动势的大小为E ;
(2)在线框进入磁场的过程中ab两点的电势差;
(3)在线框进入磁场的过程中恒力所做的功。

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