p/cmHg 83 S2 h2 h1 L S1 82 81 80 79 40 44 48 52 56 60 64 68 V/cm3
(乙)
(甲)
(3)在图(乙)中作出全过程的p-V图像。
10 (20分)电子感应加速器利用变化的磁场来加速电子。电子绕平均半径为R的环形轨道(轨道位于真空管道内)运动,磁感应强度方向与环形轨道平面垂直。电子被感应电场加速,感应电场的方向与环形轨道相切。电子电荷量为e。
(1)设电子做圆周运动的环形轨道上磁感应强度大小的增加率为向感应电场作用在电子上的力;
(1)设环形轨道平面上的平均磁感应强度大小的增加率为
?B,求在环形轨道切线方?t?B,试导出在环形轨道切线方向?t感应电场作用在电子上的力与
?B的关系;(3)为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不?t变的圆轨道加速运动,求
?B?B和之间必须满足的定量关系。 ?t?t
11.(12分)某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图17所示,在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2 =2.6m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2。
图17
(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点弹射出的速度大小;
(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出,求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围。
12.(18分)如图12所示,一面积为S的N匝圆形金属线圈与阻值为R的外电阻连接成闭合
电路,圆形金属线圈的总电阻值大小也为R,其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt,外电阻R两端并联一对平行金属板M、N,两板间距为d,N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OA与y轴的夹角∠AOy=45°,AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),经过N板的小孔Q (0,L )垂直y轴进入第一象限,经OA上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第一象限。
求:
图12
(1)平行金属板M、N获得的电压U; (2)yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B; (3)粒子从P点射出到到达x轴的时间。
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