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(2013河北邯郸高三12月质检)如图所示为某一仪器的部分原理示意图,虚线OA、OB关于y轴对称,且∠AOB=90°, OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电...
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高中物理《2013高考物理模拟新题特快专递第二期专题8磁场试题及完整解析答案》真题及答案
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某种电磁泵的结构如图所示把装有液态钠的矩形截面导管导管是环形的图中只画出其中一部分水平放置于匀强磁场中磁场的磁感应强度为B.方向与导管垂直.让电流I.按如图方向横穿过液态钠且电流方向与B.垂直.设导管截面高为a宽为b导管有长为L.的一部分置于磁场中.由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进.整个系统是完全密封的.只有金属钠本身在其中流动其余的部件都是固定不动的.1在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向.2假定在液态钠不流动的条件下求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式.3设液态钠中每个自由电荷所带电量为q单位体积内参与导电的自由电荷数为n求在横穿液态钠的电流I.的电流方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v0.
关于物体运动的描述正确的是
如图所示在平面直角坐标系xoy的0≤x≤2L.0≤y≤L.区域内存在沿y轴正向的匀强电场一质量为m电荷量为q不计重力带正电的粒子以速度v0从坐标原点O.沿x轴正向射入电场后恰好从M.2L.L.点离开电场粒子离开电场后将有机会进入一个磁感应强度大小为方向垂直于纸面向外的矩形磁场区域并最终从x轴上的N.4L.0点与x轴正向成45°角离开第一象限题中只有mv0qL.为已知量求1匀强电场的电场强度E.2粒子在第一象限内运动的时间3如果粒子离开M.点后有机会进入的是垂直纸面向里的矩形磁场磁感应强度大小仍然为粒子运动一段时间后仍然能从x轴上的N.点与x轴正向成45°角离开第一象限则该矩形区域的最小面积S.
如图所示在xOy平面的第三象限有一场强为E.的匀强电场电场的方向平行于y轴向上在第四象限有一匀强磁场方向垂直于纸面平面内其他部分为真空有一质量为m电荷量-q的质点由电场左侧平行于x轴以初速度v0从A.点射入电场质点到达x轴上M.点时速度方向与x轴的夹角为θM.点与原点O.的距离为d接着质点进入磁场并从y轴上的N.点图中没有画出垂直于y轴飞离磁场不计重力影响求1A.点的横坐标2匀强磁场的磁感应强度强B.的大小和方向3质点从A.到N.的时间
如图所示PQ是两块平行金属板上极板接电源正极两极板之间的电压为U.=1.2×104V一群带负电粒子不停的通过P.极板的小孔以速度v0=2.0×104m/s垂直金属板飞入通过Q.极板上的小孔后垂直AC边的中点O.进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中磁感应强度为B.=1.0T边界AC的长度为a=1.6m粒子比荷.不计粒子的重力.求1粒子进入磁场时的速度大小是多少2粒子在磁场中运动的时间打在什么位置3若在两极板间加一正弦交变电压U.=9.6×104sin314tV.则这群粒子可能从磁场边界的哪些区域飞出并求出这些区域.每个粒子在电场中运动时可认为电压是不变的
如图甲所示水平地面上有一辆小车小车上固定有竖直光滑绝缘管管长为L.管内底部有一质量m=0.2g电荷量q=+8×10-5C的小球小球的直径比管的内径略小在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里磁感应强度B1=15T的匀强磁场MN面上方存在着垂直纸面向外磁感应强度B2=15T的匀强磁场MN上下的整个区域还存在着竖直向上的E=25V/m的匀强电场现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点测得小球对管侧壁的弹力FN随小球到管底的高度h的变化关系如图乙所示g取10m/s2不计空气阻力求1小球刚进入磁场B1时的加速度大小a2绝缘管的长度L.3小球离开管后每次经过水平面MN时小球距管口的距离△x
在如图5所示的空间中存在场强为E.的匀强电场同时存在沿y轴负方向磁感应强度为B.的匀强磁场一电子电荷量为e在该空间恰沿x轴正方向以速度v匀速运动据此可以判断出
如图在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场匀强电场电场强度为E.一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L.的A.点处以沿x轴正方向的初速度进入第一象限如果电场和磁场同时存在小球将做匀速圆周运动并从x轴上距坐标原点L/2的C.点离开磁场如果只撤去磁场并且将电场反向带电小球以相同的初速度从A.点进入第一象限仍然从x轴上距坐标原点L/2的C.点离开电场求1小球从A.点出发时的初速度大小2磁感应强度B.的大小3如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形求这一范围的最小面积
速调管是用于甚高频信号放大的一种装置如图11所示其核心部件是由两个相距为s的腔组成其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成图中虚线框内的部分已知电子质量为m电荷量为e为计算方便在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计1若输入腔中的电场保持不变电子以一定的初速度v0从A.板上的小孔沿垂直A.板的方向进入输入腔而由B.板射出输入腔时速度减为v0/2求输入腔中的电场强度E.的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t2现将B.板接地图中未画出在输入腔的两极板间加上如图12所示周期为T.的高频方波交变电压在t=0时A.板电势为U.0与此同时电子以速度v0连续从A.板上的小孔沿垂直A.板的方向射入输入腔中并能从B.板上的小孔射出射向输出腔的C.孔若在nT~n+1T.的时间内n=0123前半周期经板射出的电子速度为v1未知后半周期经B.板射出的电子速度为v2未知求v1与v2的比值由于输入腔两极板间距离很小且电子的速度很大因此电子通过输入腔的时间可忽略不计3在上述速度分别为v1和v2的电子中若t时刻经B.板射出速度为v1的电子总能与t+T/2时刻经B.板射出的速度为v2的电子同时进入输出腔则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能从而实现对甚高频信号进行放大的作用为实现上述过程输出腔的C.孔到输入腔的右极板B.的距离s应满足什么条件
如图xoy平面内的圆与y轴相切于坐标原点o.在该圆形区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场.一个带电粒子不计重力从原点o沿x轴进入场区恰好做匀速直线运动穿过场区的时间为.若撤去磁场只保留电场其他条件不变该带电粒子穿过场区的时间为/2.若撤去电场只保留磁场其他条件不变求该带电粒子穿过场区的时间.
如图所示在xOy平面内存在均匀大小随时间周期性变化的磁场和电场变化规律分别如图乙丙所示规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向沿y轴正方向电场强度为正在t=0时刻由原点O.发射初速度大小为方向沿y轴正方向的带负电粒子已知u0t0B0粒子的比荷不计粒子的重力1时求粒子的位置坐标2若t=5t0时粒子回到原点求0~5t0时间内粒子距x轴的最大距离3若粒子能够回到原点求满足条件的所有E0值
如图所示在水平向右场强为E.的匀强电场中两个带电量均为+q的小球A.B.通过两根长度均为L.的绝缘细线悬挂.A.球质量为B.球质量的5倍两球静止时两细线与竖直方向的夹角分别为30°60°.以悬挂点O.作为零电势和零重力势能面.1画出B.球的受力示意图并求B.球的质量mB.2用一个外力作用在A.球上把A.球缓慢拉到最低点A.’两球电势能改变了多少3根据最小势能原理当一个系统的势能最小时系统会处于稳定平衡状态.撤去2问中的外力直至两球在空气阻力作用下再次静止此过程中A.B.两球最小势能包括电势能和重力势能为多大本小题忽略两电荷之间的电势能
如图甲距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域磁场范围很大方向垂直纸面向里在边界上固定两个等长的平行金属板A.和D.两金属板中心各有-小孔S1S2板间电压的变化规律如图乙正反向最大电压均为U0周期为T0一个质量为m电荷量为+q的粒子在磁场中运动的周期也是T0现将该粒子在t=T0/4时刻由S1静止释放经电场加速后通过S2又垂直于边界进人右侧磁场区域在以后的运动过程中不与金属板相碰不计粒子重力极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间.l求金属板的最大长度2求粒子第n次通过S2的速度3若质量m’=13/12m电荷量为+q的另一个粒子在t=0时刻由S1静止释放求该粒子在磁场中运动的最大半径
如图所示两平行金属板E.F.之间电压为U.两足够长的平行边界MNPQ区域内有垂直纸面向外的匀强磁场磁感应强度为B.一质量为m带电量为+q的粒子不计重力由E.板中央处静止释放经F.板上的小孔射出后垂直进入磁场且进入磁场时与边界MN成60°角最终粒子从边界MN离开磁场.求1粒子在磁场中做圆周运动的半径r2两边界MNPQ的最小距离d3粒子在磁场中运动的时间t.
如图所示在空间在存在垂直纸面向里的磁感应强度为B.的匀强磁场其边界AB到CD的宽度为dCD边界右侧为方向水平向右的匀强电场场强为E.在AB边界的O.点处有一质量为m带电量大小为q的负粒子沿与AB边界成300的方向射入磁场粒子所受重力不计1求带电粒子能从AB边界飞出的最大速度2若带电粒子能垂直于CD边界飞入匀强电场求带电粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中粒子的运动时间3若带电粒子的速度是第2问中的倍并可以从O.点沿纸面各个方向射入磁场求在CD边界上有粒子射出的长度范围并画出临界情况下粒子运动的轨迹
电现象与磁现象之间有着深刻的联系人类研究电磁现象的历史比力学更为丰富多彩其中安培法拉第和麦克斯韦等物理学家作出了卓越的贡献下列物理事实归功于法拉第的有
如图所示坐标空间中有场强为E.的匀强电场和磁感应强度为B.的匀强磁场Y.轴为两种场的分界面图中虚线为磁场区域的右边界现有一质量为m电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置-L.0处以初速度v0沿x轴正方向开始运动且已知L=mv02/Eq重力不计试求使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中磁场的宽度d应满足的条件.
如图所示为空间直角坐标系真空中有一以原点为圆心的圆形磁场区域半径为磁场垂直纸面向里.在x>的区域存在平行x轴沿方向的匀强电场电场强度为E.M.点为磁场边界与+y轴的交点该点有一粒子源不断辐射出粒子在纸面内从M.点以相同的速率沿不同方向射入磁场发现沿方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场后速度减小到0已知粒子的质量为m电荷量为+q粒子重力不计1求圆形磁场区域中磁感应强度的大小2由M.点沿方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场后返回再次穿出磁场求该粒子从M.点开始到再次出磁场时所运动的路程3沿与方向成60°角射入的粒子最终将从磁场边缘的N.点图中未画出穿出求N.点的坐标和粒子从M.点运动到N.点的总时间
如图甲所示高h长L的光滑绝缘正方形台面上加有一竖直向下磁感应强度B.的匀强磁场.在台面右侧接着一个与内侧边线对齐每板宽为dd<的平行板电容器电容器有光滑绝缘的底部右板接电源的正极左板接电源负极现有质量为m电量为+q的一群粒子视为质点从靠近右板在底部由静止释放通过左板的小孔进入磁场不计一切阻力重力加速度取g.求1若取电容器的电压为U.求这些带电粒子在磁场中运动的半径2若要求这些粒子都从台面右侧射出则电容器的电压应满足什么条件3在地面上建立如图坐标系当时在图乙中画出这些粒子落地时在这个坐标系中的痕迹要求写出计算说明的过程并大致标明痕迹的位置
根据电磁学有关知识在某一空间放一电荷量为Q.的点电荷设无穷远处电势为零则距离点电荷为r的某点的电势公式为φ=k其中k为静电力常量1如图甲所示在圆心处有一电荷量为+Q.的点电荷其等势面上abc三点所在的圆半径分别为rarb和rc试用题__式证明r越大点电荷的等势面越稀即rc-rb>rb-ra2如图乙中虚线所示是电荷量分别为+Q.和-Q.的等势面试用题__式证明中垂线上任意一点P.的电势为零3若将两个点电荷构成如图丙所示的电偶极子模型指电荷量为q相距为l的一对正负点电荷组成的电结构点电荷q0沿以电偶极子为中心半径为R.的半圆弧从A.移动到B.试求q0受到的电场力所做的功为多大
一绝缘形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQMN和一半径为R.的光滑半圆环MAP组成固定在竖直平面内其中MN杆是光滑的PQ杆是粗糙的整个装置处在水平向左的匀强电场中.在PM左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场磁感应强度为B.现将一质量为m带正电电量为q的小环套在MN杆上小环所受的电场力为重力的.已知重力加速度为g1若将小环由D.点静止释放则刚好能到达P.点求DM间的距离2在满足第一问的情况下小环在A.点对圆环的压力3若将小环由M.点右侧5R.处静止释放设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
如图所示xOy为空间直角坐标系PQ与y轴正方向成θ=30°角在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B.的匀强磁场在poy区域存在足够大的匀强电场电场方向与PQ平行一个带电荷量为+q质量为m的带电粒子从-y轴上的A.0-L.点平行于x轴方向射入匀强磁场离开磁场时速度方向恰与PQ垂直粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴粒子重力忽略不计求1从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t'2匀强电场的电场强度E.的大小
设电子质量为m电荷为e以角速度绕带正电的质子作圆周运动当加上磁场方向与电子轨道平面垂直磁感应强度为B.的磁场时设电子轨道半径不变而角速度发生变化你可能不会求角速度的变化但仍可运用物理学中常用的方法在下列选项中判断的值可近似等于
如图所示的直角坐标系第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小B.=0.5T处于坐标原点O.的放射源不断地放射出比荷C./kg的正离子不计离子的重力及离子间的相互作用1求离子在匀强磁场中的运动周期2若某时刻一群离子自原点O.以不同速率沿x轴正方向射出求经过s时间这些离子所在位置构成的函数方程3若离子自原点O.以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限要求这些离子穿过磁场区域后都能沿平行于y轴且指向y轴正方向运动则题干中的匀强磁场区域应怎样调整画图说明即可并求出调整后磁场区域的最小面积
如图所示在xOy平面内存在均匀大小随时间周期性变化的磁场和电场变化规律分别如图乙丙所示规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向沿y轴正方向电场强度为正在t=0时刻由原点O.发射初速度大小为方向沿y轴正方向的带负电粒子已知u0t0B0粒子的比荷不计粒子的重力1时求粒子的位置坐标2若t=5t0时粒子回到原点求0~5t0时间内粒子距x轴的最大距离3若粒子能够回到原点求满足条件的所有E0值
如图所示匀强磁场分布在0≤x≤2L.且以直线PQ为下边界的区域内∠OPQ=30oy≤0的区域内存在着沿y轴正向的匀强电场一质量为m电荷量为q的带正电粒子不计粒子重力从电场中一点M.-L.-以初速度v0沿x轴正方向射出后恰好经过坐标原点O.进入第I.象限最后刚好不能从磁场的右边界飞出求1匀强电场的电场强度的大小E.2匀强磁场的磁感应强度的大小B.3粒子从M.点出发到离开磁场过程中所用的时间
如图甲所示在坐标系中轴左侧有沿轴正向的匀强电场场强大小为E.轴右侧有如图乙所示大小和方向周期性变化的匀强磁场磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.时刻从轴上的p点无初速释放一带正电的粒子质量为m电量为q粒子重力不计粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求1P.点到O.点的距离2粒子经一个周期沿y轴发生的位移3粒子能否再次经过O.点若不能说明理由.若能求粒子再次经过O.点的时刻4粒子第4nn=123次经过y轴时的纵坐标.
如图所示半径为R.的绝缘筒中为匀强磁场区域磁感应强度为B.磁感线垂直纸面向里一个质量为m电荷量为q的正离子以速度v从圆筒上C.孔处沿直径方向射入筒内如果离子与圆筒碰撞三次碰撞时不损失能量且时间不计又从C.孔飞出则离子在磁场中运动的时间为
中国科学家发现了量子反常霍尔效应杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级如图所示厚度为宽度为的金属导体当磁场方向与电流方向自由电子定向移动形成电流垂直时在上下表面会产生电势差这种现象称为霍尔效应下列说法正确的是
如图甲所示水平方向的直线MN下方有与MN垂直向上的匀强电场现将比荷为的带正电粒子从电场中的O.点由静止释放经过后粒子以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场中磁场方向垂直于纸面磁感应强度B.随时间t变化B.—t图象如图乙所示其中磁场以垂直纸面向外为正以粒子第一次经过MN时为t=0时刻.最终结果计算时取粒子重力不计求1匀强电场的电场强度E.2图乙中时刻粒子与第一次通过MN时的位置相距多远3设粒子第一次通过MN时的位置到N.点的距离d=68cm在N.点垂直于MN放置一足够大的挡板求粒子从O.点出发到与挡板相碰所经历的时间4粒子与挡板的碰撞点p图中未标出与N.点间的距离.
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