32.如图所示,OO′的右边为匀强磁场,左边为匀强磁场和匀强电场,两者垂直,两边磁场的方向和强度一
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样.一个质量为12g、电量为2.4×10C的带负电小球A以10m/s的初速度向相距0.2m的小球B运动,B球的质量为18g,不带电,两球正碰后并粘合在一起.已知B=0.5T,E=0.5N/C.求: (1)两球碰后的速度多大?(2)两球碰后在水平面上运动的时间.
33.如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为L。铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上、下两面之间的电势差U为多少?并说明哪个面的电势高.
34.如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一个小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E,一粒子源不断的从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同
a b 的带电粒子,粒子的初速度为V0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出,现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大
小为B(图中末画出),粒子仍恰好从e孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计)
(1)所加的磁场方向如何? (2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?
35.有一方向如图16-20的匀强电场和匀强磁场共存的场区,宽度d=8cm,一带电粒子沿垂直电场线和磁感线方向射入场区后,恰可做直线运动,若撤去磁场,带电粒子穿过场区后向下侧移3.2 cm.若撤去电场,求带电粒子穿过场区后的侧移. 8cm
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E 图16-20
d e c
B
36.如图所示x轴上方有匀强磁场B,下方有匀强电场E,电荷量为q、质量为m的粒子在y轴上,重力不计,要使粒子由静止放开能达到,x轴上M(L,0)点,问粒子带何种电荷?释放位置离O点须满足什么条件?
37.如图16所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v0较小,故难运动到最高点.如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动,求:(1)匀强电场的方向和强度;(2)磁场的方向和磁感应强度.
38.如图所示,金属杆a在离地面h处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨的水平部分有竖直向下的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量为ma,b杆的质量为mb,且ma:mb=3:4,水平导轨足够长,不计摩擦。求: (1)a和b最终的速度分别是多大? (2)整个过程回路释放的电能是多少? (3)若已知杆的电阻之比Ra:Rb=3:4,其余电阻不计,整个过程中,a、b上产生的热量分别是多少?
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y
× × × × ×
× × × × ×
χ O · M
a b h
39.如图所示,两根光滑的平行金属导轨与水平面成θ角放置。导轨间距为L,导线上接有阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。整个导轨处在竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中。将一根质量为m,电阻也为R的金属杆MN垂直于两根导轨放在导轨上,并从静止释放。求金属杆MN下滑时的最大速度Vm。
B R M N
40.如图所示,水平导轨宽度L=0.5,位于磁感应强度B=0.8T的竖直向下范围较大的匀强磁场中,其左端经开关K1接一个电动势E=5V的电池;其右端则通过开关K2接一只阻值R=4Ω的电阻,质量=200g,阻值R0=1Ω的金属杆垂直导轨搁在导轨上。若其余电阻及阻力忽略不计,求:(1)K1合上后,能达到的最大速度。(2)有最大速度时断开,合上此时刻的加速度。
K (3)在这之后上共产生多少热量。
41.如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时abed构成一个边长为L的正方形,棒的电阻r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0,求:(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为K,同时保持棒静止,求棒中的感应电流,在图上标出感应电流方向; (2)在上述情况下始终保持棒静止,当t=t1时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减少,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化,写出B与t的关系。
42.如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量M为0.1kg的导体棒MN,其电阻R为1Ω,导体棒架在处于磁感应强度B为1T、竖直放置的框架上,当导体棒上升h为3.8m时获得稳定的速度,导体产生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s.求:(1)棒能达到的稳定速度; (2)棒从静止达到稳定速度所需的时间.
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a 2K1 b d a c × × × × × × × × × × × × e b f × × × × M N × × × ×
43.如图 (a)所示,面积S=0.2m2的100匝线圈A处在变化的磁场中,磁感应强度B 随时间按图(b)所示规律变化,方向垂直线圈平面,若规定向外为正方向,且已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,线圈A的电阻不计,求:(I)闭合S后,通过R2的电流的大小和方向; (2)闭合S一段时间后,再断开S,通过R2的电荷量是多少?
44.如图所示,顶角为 37°的金属框架MON和金属棒ab的电阻都是每米 R0=1.0Ω,ab可以在MON上移动,且始终与ON垂直,它们之间接触良好,接触点为a和P,MON所在
b M 平面的磁感应强度B=0.5T,当ab从O点起沿On方向匀速滑动时其速度
× × × × × V=0.4m/s问:(1)金属棒运动时aP 中的电流方向如何? (2)5s末P 、a两点间P 的电压是多少?
× × × × ×
N O )37°
× × × a × ×
45.半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.7T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属
M 环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以V0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO'的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O'以0O'为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率△B/△t=4/π(T/s),求L°的功率.
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× B/T a 0.2 0.1 × × C R2
× × 0 0.5 1.0 1.5 2.0 t/s
S b -0.1 (a) (b) -0.2 A R1 O L1 a ×× ××× × O’ N × × b × L2
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