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题文

如图所示,电阻为 0 . 1 Ω 的正方形单匝线圈 abcd 的边长为 0 . 2 m bc 边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为 0 . 5 T .在水平拉力作用下,线圈以 8 m / s 的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中

(1)感应电动势的大小 E

(2)所受拉力的大小 F

(3)感应电流产生的热量 Q

科目 物理   题型 解答题   难度 中等
知识点: 法拉第电磁感应定律 电磁感应中的能量转化
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有两列简谐横波 a b 在同一媒质中沿 x 轴正方向传播,波速均为 v2.5m/s 。在 t0 时,两列波的波峰正好在 x2.5m 处重合,如图所示。
(1)求两列波的周期 T a T b

(2)求 t0 时,两列波的波峰重合处的所有位置。

(3)辨析题:分析并判断在 t0 时是否存在两列波的波谷重合处。某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。

你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。

两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在 t=0 时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。若电场强度 E 0 、磁感应强度 B 0 、粒子的比荷 q m 均已知,且 t 0 = 2 π m q B 0 ,两板间距 h= 10 π2 m E 0 q B 0 2
(1)求粒子在 0 t 0 时间内的位移大小与极板间距 h 的比值。

(2)求粒子在板板间做圆周运动的最大半径(用 h 表示)。

(3)若板间电场强度 E 随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。

如图所示,带电量分别为 4q q 的小球 固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为 d 。若杆上套一带电小环 ,带电体 均可视为点电荷。
(1)求小环 的平衡位置。

(2)若小环 带电量为 q ,将小环拉离平衡位置一小位移 x(x<<d) 后静止释放,试判断小环 能否回到平衡位置。(回答"能"或"不能"即可)

(2)若小环 带电量为 q ,将小环拉离平衡位置一小位移 x(x<<d) 后静止释放,试证明小环 将作简谐运动。(提示:当 α<<1 时,则 1 ( 1 + α )n 1-nα

水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块 A ,木块 A 上的物体 B 用绕过凸起的轻绳与物体 C 相连, B 与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体 B 上,恰使物体 A B C 保持相对静止,如图。己知物体 A B C 的质量均为 m ,重力加速度为 g ,不计所有的摩擦,则拉力 F 应为多大?

如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以 O 为圆心, OH 为对称轴,夹角为 2α 的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于 OH 轴的 C D 分别是离子发射点和收集点. CM 垂直磁场左边界于 M ,且 OM=d .现有一正离子束以小发散角(纸面内)从 C 射出,这些离子在 CM 方向上的分速度均为 v 0 .若该离子束中比荷为 q m 的离子都能汇聚到 D ,试求:

(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿 CM 方向运动的离子为研究对象);

(2)离子沿与 CM θ 角的直线 CN 进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;

(3)线段 CM 的长度.

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