如图为磁流体发电机的原理示意图,间距为的平行金属板M、N间有磁感应强度大小为B且方向垂直纸面向里的匀强磁场,将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度水平喷入磁场,两金属板间就产生电压.定值电阻、滑动变阻器(最大值为)及开关S串联后接在M、N两端,已知磁流体发电机的电阻为r(),则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中( )
A.金属板M为电源正极,N为电源负极
B.电阻消耗功率的最大值为
C.滑动变阻器消耗功率的最大值为
D.发电机的输出功率先增大后减小
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如图所示为一对带电平行金属板,两板间距为d,两板间电场可视为匀强电场;两金属板间有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带电粒子以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间,该粒子沿直线运动,粒子的重力不计。
(1)求金属板间电场强度E的大小;
(2)求金属板间的电势差U;
(3)撤去两板间的电场,带电粒子仍沿原来的方向以初速度v0射入磁场,粒子做半径为r的匀速圆周运动,求该粒子的比荷。
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如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,两极板接在电压可调的电源上。两板之间存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。金属板右侧有一边界宽度为d的无限长匀强磁场区域,磁感应强度的大小为B、方向垂直纸面向里,磁场边界与水平方向的夹角为60°。平行金属板中间有一粒子发射源,可以沿水平方向发射出电性不同的两种带电粒子,改变电源电压,当电源电压为U时,粒子恰好能沿直线飞出平行金属板,粒子离开平行金属板后进入有界磁场后分成两束,经磁场偏转后恰好同时从两边界离开磁场,而且从磁场右边界离开的粒子的运动方向恰好与磁场边界垂直,粒子之间的相互作用不计,粒子的重力不计,试求:
(1)带电粒子从发射源发出时的速度;
(2)两种粒子的比荷和分别是多少;
(3)带正电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径。
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如图是磁流体泵的示意图;已知磁流体泵是高为h的矩形槽,槽左右相对两侧壁是导电板,它们之间的距离为L,两导电板加上电势差为U的电场,两导电板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B, 导电板下部与足够大的水银面接触,上部与竖直的非导电管相连.已知水银的密度为ρ,电阻率为r,重力加速度g,则( )
A.水银上升的条件是BU>ρrgL
B.若满足上升条件,水银从初始位置上升的高度是
C.若满足上升条件,水银从初始位置上升的高度是
D.水银上升的高度与槽前后面间的距离有关
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如图所示,竖直放置的两平行金属板,长为l,板间距离为d,接在电压为U的直流电源上.在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.一个质量为m、电量为+q的油滴,从距金属板上端h高处由静止开始自由下落,并经两板上端的中央P点进入板间.设油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力恰好大小相等,且最后恰好从金属板的下边缘离开.空气阻力不计,重力加速度为g,下列说法正确的是
A. 油滴刚进入两板间时的加速度大小为g
B. 油滴开始下落的高度
C. 油滴从左侧金属板的下边缘离开
D. 电场力对油滴做正功
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如图所示为“滤速器”装置示意图,a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B、a、b板带上电量,可在平行板内产生匀强电场,且电场方向和磁场方向互相垂直.一带电粒子以速度经小孔进入正交电磁场可沿直线运动,由射出,粒子所受重力不计,则a板所带电量情况是
A.带正电,其电量为
B.带负电,其电量为
C.带正电,其电量为C
D.带负电,其电量为
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长为L,间距也为L的两平行金属板M、N间有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m,电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板方向射入磁场,欲使离子不能离开磁场,入射离子的速度大小应满足的条件是
A. B. C. D.
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