在地面附近存在如图所示的匀强磁场B,磁场区域的水平宽度均为L,磁场之间的无场区域的水平宽度也均为L,水平方向有足够多的磁场条,竖直方向磁场足够长。建立坐标系如图,现有一个边长为L的正方形金属线框从图示位置以初速度v水平抛出进入场区,从图示位置开始计时,有关线框的水平分速度vx,和竖直分速度vy的图象正确的是:( )
A. B.
C. D.
高三物理多选题中等难度题
在地面附近存在如图所示的匀强磁场B,磁场区域的水平宽度均为L,磁场之间的无场区域的水平宽度也均为L,水平方向有足够多的磁场条,竖直方向磁场足够长。建立坐标系如图,现有一个边长为L的正方形金属线框从图示位置以初速度v水平抛出进入场区,从图示位置开始计时,有关线框的水平分速度vx,和竖直分速度vy的图象正确的是:( )
A. B.
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在地面附近存在如图所示的匀强磁场B,磁场区域的水平宽度均为L,磁场之间的无场区域的水平宽度也均为L,水平方向有足够多的磁场条,竖直方向磁场足够长。建立坐标系如图,现有一个边长为L的正方形金属线框从图示位置以初速度v水平抛出进入场区,从图示位置开始计时,有关线框的水平分速度vx,和竖直分速度vy的图象正确的是:( )
A. B.
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如图所示,两足够长的光滑金属导轨水平平行放置,相距L=1m,一阻值为的电阻通过导线与两导轨相连,导轨之间存在着方向相反的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,方向均与导轨平面垂直,磁场宽度均为。区域Ⅰ的磁场是方向向外且磁场边界满足图像的有界磁场。区域Ⅱ内存在于区域内且方向向里且充满导轨间的方形磁场。已知:。一根略长于导轨宽度的导体棒其质量为,在外力F的作用下,从位置匀速地经过磁场,速度为2m/s。导体棒的有效电阻为。导体在经过区域Ⅰ时的最大感应电动势的值为10V。(导线及导轨上电阻忽略不计)
求:
(1)求解各是多大?
(2)导体棒在经过整个磁场区域这一过程中,电流有效值
(3)导体棒在通过磁场时,外力F的平均功率P。
(4)若以一定初速度从x=0位置将导体棒推进匀强磁场,并使它能够穿过整个磁场区域,求它的初速度至少为多少?(已知:函数在半个周期内与轴围成“面积”为2)
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水平桌面上固定着两相距为L=1m的足够长的平行金属导轨,导轨右端接电阻R=1Ω,在导轨间存在无数宽度相同的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B=1T,方向竖直向下,任意两个磁场区域之间有宽为s0=0.3的无场区,金属棒CD质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω。水平置于导轨上,用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连。金属棒CD从距最左边磁场区域左边界s=0.4m处由静止释放,运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直,在棒穿过两磁场区域的过程中,通过电阻R的电流变化情况相同,且导体棒从进入磁场开始通过每个区域的时间均相同,重力加速度为g=10m/s2,不计其他电阻、摩擦力。则下列说法正确的是(图中并未把所有磁场都画出)
A. 金属棒每次进入磁场时的速度为2m/s,离开磁场时速度均为1m/s
B. 每个磁场区域的宽度均为d=0.8m
C. 导体棒在每个区域运动的时候电阻R上产生的电热为1.3J
D. 从进入磁场开始时,电流的有效值为A
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如图所示,在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场,每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d。现有一边长为l(l<d)的正方形线框在离地高h处以水平初速度v0从左侧磁场边缘进入磁场。不计空气阻力,重力加速度为g。则
A. 线框在空中运动的时间一定为
B. h越大线框运动的水平位移一定越大
C. v0的大小连续变化,线框落地点也一定相应的连续变化
D. v0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多
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如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:
(1)粒子的比荷;
(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.
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如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为.求:
(1)粒子的比荷;
(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.
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如图甲所示,表面绝缘,倾角=30°的足够长的斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,一个质量m=0.10kg,总电阻R=0.25Ω的单匝矩形闭合金属框abcd放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边L=0.50m,从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,让线框自由滑动,线框运动速度与时间的关系如图乙所示,已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)线框受到的拉力F的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)线框在斜面上运动的过程中克服摩擦所做的功和回路产生的电热。
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