如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径。在A点有

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-21
如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径,在A点有

(1)由牛顿第二定律 qv1B=mv21r1又 v1=2qBRm解得 r1=2R粒子的运动轨迹如左图所示,则得 α=π3此粒子在磁场中运动的时间为 t=α2πT=πm3Bq(2)粒子的运动轨迹如右图所示,则得 β=π3则 r2=Rtanβ=3R根据牛顿第二定律,有 qv2B=mv22r2解得,v2=3BqRm答:(1)此粒子在磁场中运动的时间为πm3Bq.(2)该粒子的速度为3BqRm.

(1)由qvB=mv2r1 得r1=2R粒子的运动轨迹如图所示,则α=π3因为周期T=2πmqB.运动时间t=α2πT=πm3qB.(2)粒子运动情况如图所示,β=π3.r2=Rtanβ=3R由qvB=mv2r2得v=3BqRm(3)粒子的轨道半径r3=mvBq=1.5cm粒子到达的区域为图中的阴影部分区域面积为S=12πr32+2×16π(2r3)2?3r32=9.0×10-4m2答:(1)此粒子在磁场中运动的时间为πm3qB.(2)该粒子的速度为v=3BqRm.(3)该区域的面积为9.0×10-4m2.

解:(1)根据牛顿第二定律,有
解得r 1 =2R
粒子的运动轨迹如图甲所示,则

粒子在磁场中运动的时间
(2)粒子运动情况如图乙所示,则


根据牛顿第二定律,有
解得



  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长...
    答:ab两点间电压为零。对于ab棒,相当于一个有内阻的电源,电势升高等于降落。对于其他三边,无电阻,无电势降落。电动势是在持续增加。
  • 如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度B=1T.有一段长为L=0.1m的直导线处于...
    答:(1)根据左手定则知导线所受安培力的方向与电流方向垂直 (2)导线所受到的安培力的大小为:F=BIL=1×0.5×0.1N=0.05N答:(1)导线所受安培力的方向与电流方向垂直;(2)导线所受的安培力大小为0.2N.
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2πT,边长L=10cm的正方形线圈abcd共10...
    答:(1)设转动过程中感应电动势的最大值为Em,则Em=NBL2ω=100×2π×0.01×2π=22V.(2)设回路中电流的有效值为I,电阻两端电压的有效值即电压表的读数为U,则I=2Em2(R+r)=2×222×5=0.4A则电压表的示数U=IR=0.4×4V=1.6V. (3)设由图示位置转过30°角的过程中产生的...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd...
    答:(1)线圈的角速度ω=2πn=2π×1rad/s=2πrad/s,感应电动势的最大值为Em=nBSω=100×0.5×0.12×2πV=πV.则从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=πsin2πt(V).(2)线圈从图示位置转过π3的过程中线圈磁通量的变化量为△Φ=BS-BScosπ3=12BS,通过...
  • 如图所示,水平方向有一匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2T,有一段通电...
    答:(1)电流与磁场垂直,故有:F=BIL=0.2×1×0.8=0.16N根据左手定则知安培力方向垂直纸面向里;(2)若将导线在纸面内沿顺时针方向转过90°,磁场方向与电流方向平行,则F=0;(3)将导线在垂直纸面的平面内转动,则I始终与B垂直,F大小不变,由左手定则知方向不断改变;答:(1)导线...
  • ...象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B.一质量为m、电荷...
    答:解答:解:根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示:A、根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电,故A错误;B、设点A与x轴的距离为d,由图可得:r-rcos60°=d,所以d=0.5r.而粒子的轨迹半径为r=mvqB,则得A点与x轴的距离为:d=mv2qB,故B正确;C、粒子由O运动到A时速度方向改变了...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共10...
    答:(1)根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:Em=100×0.5×0.12×2πV=3.14V;(2)由于线框垂直于中性面开始计时,所以瞬时感应电动势表达式:e=Emcos2πt(V);当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为:e=1.57V;(3)根据法拉第电磁感应定律可得转60°角的过程中产生的平均感应电动...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共10...
    答:(1)线圈在图示位置感应电动势最大,根据感应电动势的最大值为:Em=nBSω=100×0.5×0.12×2πV=πV=3.14V;(2)由(1)分析知,感应电动势的瞬时表达式为:E=Emcosωt=3.14cos2πtV当ωt=60°时有电动势的瞬时值为:E=3.14cos60°V=1.57V(3)交流电压表的示数为有效值,...
  • 如图所示,磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是d 1 ,相邻磁场...
    答:解:(1)设粒子刚进入磁场时的速度为v 在电场区域中根据动能定理 ① 磁场区域中,圆周运动qvB=mv 2 /R ② 解得 ③ (2)设粒子在电场中的运动时间为t 1 根据牛顿第二定律ma=qE 匀加速运动 ,解得 ④ 粒子在磁场区域运动合成半圆弧,时间共 ⑤ 设粒子离开第一个无磁场区域时,速...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B= 1 2π T,矩形线圈的匝数N=100,边长...
    答:(1)线圈的角速度:ω=2πn=2π 300 60 rad/s=10πrad/s感应电动势的最大值:E m =NBSω=100× 1 2π ×(0.2×0.1)×10π=10V故线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=E m sinωt=10sin10πt(V)(2)根据欧姆定律,电流的瞬时值为:i= e R+r ...