題目列表(包括答案和解析)
6、目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫做磁流體發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能,它的發(fā)電原理是:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒,而從整體來說呈中性)噴射入磁場,磁場中A、B金屬板上會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓,設(shè)A、B兩平行金屬板的面積為S,彼此相距L,等離子體氣體的電導(dǎo)率為σ(即電阻率的倒數(shù)),噴入速度為V,板間磁感應(yīng)強(qiáng)度B與氣流方向垂直,與板相連的電阻阻值為R,如圖9所示,問流過R的電流I為多少?
9、磁強(qiáng)計(jì)實(shí)際上是利用霍爾效應(yīng)來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其原理可解釋為:如圖12所示的一塊導(dǎo)體接上a、b、c、d四個(gè)電極,將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場之中,a、b間通以電流I,c、d間就會(huì)出現(xiàn)電勢差,只要測出這個(gè)電勢差U的值,就可測得磁感應(yīng)強(qiáng)度B。試推導(dǎo)B的表達(dá)式。
18.
(蘇北三市14分) 如圖甲所示,一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如乙圖所示,在金屬線框被拉出的過程中。
⑴求通過線框?qū)Ь截面的電量及線框的電阻;
⑵寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
⑶已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J,那么在此過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
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5、在圖8所示的平行板器件中,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。具有某一水平速度V的帶電粒子,將沿著圖中所示的虛線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),具有其他速度的帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種器件能把具有上述速度V的帶電粒子選擇出來,所以叫速度選擇器。如果已知粒子A(重力不計(jì))的質(zhì)量為m、帶電量為+q,兩極板間距為d,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
(1)試證明帶電粒子具有速度時(shí),才能沿著圖示的虛線路徑通過。
(2)若粒子A從圖8的右端兩極板中央以-V入射,還能直線從左端穿出嗎?為什么?若不穿出而打在極板上,則到達(dá)極板時(shí)的速度是多少?
(3)若粒子A的反粒子(-q,m)從圖8的左端以V入射,還能直線從右端穿出嗎?
(4)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值,粒子A將落到極板上,粒子落到極板時(shí)的動(dòng)能為多少?
15.
(揚(yáng)州期末15分)如圖所示,一邊長L = 0.2m,質(zhì)量m1 = 0.5kg,電阻R = 0.1Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2 = 2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為d1 = 0.8m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,磁場寬度d2 =0.3m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。現(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)速度的大小;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。
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