如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′相距L倾斜放置,与水平面的夹角为θ,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离为d,板间固定有一带电微粒,质量为m,接入电阻与定值电阻相等(阻值均为R)的金属棒ab水平跨放在导轨上,金属棒ab的质量为M,下滑过程中与导轨接触良好,现将金属棒ab由静止释放,当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒,带电微粒恰好保持静止,不计金属导轨的电阻,重力加速度为g。
(1)求带电微粒带何种电荷及比荷值;
(2)求金属棒ab下滑的稳定速度大小。
【答案】(1)带电微粒带负电,比荷为;
(2)金属棒ab下滑的稳定速度大小为。
BL
d
MR
sinθ
(2)金属棒ab下滑的稳定速度大小为
2
M
g
R
sinθ
B
2
L
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:226引用:3难度:0.4
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1.半径为R的金属圆环水平固定,电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒长为L(L>2R),其单位长度电阻值为r。图(a)中导体棒与圆环相切于O1点,t=0时刻起,从图示位置以速度v匀速向右运动,棒始终与速度方向垂直。图(b)中导体棒与圆环相切于O2点,t=0时刻起,以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°,角速度为ω;导体棒扫过整个环面时与环接触良好。
(1)分析说明图(a)中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况;
(2)求图(b)中导体棒两端产生的感应电动势E与时间t的关系式;
(3)若图(a)、图(b)中导体棒扫过整个环面所用时间相同,试比较两种情况中导体棒运动到虚线(圆环上直径位置)处,流过两导体棒的感应电流大小。发布:2024/12/30 1:0:6组卷:99引用:2难度:0.7 -
2.如图甲所示,在水平面上有一竖直向下的足够宽的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B0=0.2T,区域长度L=3m,在紧靠磁场的左边界处的水平面上放置一正方形线框,匝数n=10,边长a=1m,线框电阻R=1Ω,质量m=1kg。现在线框上作用一水平恒力F,使线框从静止开始向右进入磁场中,已知恒力F的大小为10N,线框与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,整个线框完全进入磁场前已经匀速运动,g=10m/s2。当线框刚全部进入磁场开始计时,磁场即以如图乙所示规律变化。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 23:30:1组卷:149引用:3难度:0.5 -
3.如图,空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场,一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场,整个过程线框平面始终竖直,线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点,下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中,不正确的是( )
发布:2024/12/29 20:30:1组卷:234引用:3难度:0.7