如圖11所示，M、N為兩根相距0.5m的絕緣金屬導軌，導體棒PQ兩端與M、N接觸良好，以v0=18m/s的速度，向左勻速滑動。導軌間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場B1。導體棒PQ的電阻與電阻R的阻值相同，其余部分電阻不計。M、N通過金屬導線分別與電容器C的兩極相連。電容器C的極板上有小孔，與固定絕緣彈性圓筒上小孔A相對（僅能容一個粒子通過）。圓筒內(nèi)壁光滑，筒內(nèi)有沿筒軸線方向的勻強磁場B2=0.1T，O是圓筒截面的圓心，圓筒壁很薄，截面半徑為r=0.4m。在電容器C內(nèi)緊靠極板且正對A孔的D處，有一個帶正電的粒子從靜止開始，經(jīng)電容器內(nèi)部電場加速后，經(jīng)A孔沿AO方向，進入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔A射出圓筒。已知粒子的比荷qm=3×105C/kg,該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電荷量和能量都不損失，不計粒子所受的重力和空氣阻力。求：
（1）磁感應強度B1的大小；
（2）若導體棒PQ向左勻速滑動的速度變?yōu)関1=2m/s,其他條件不變，帶電粒子能與圓筒壁碰撞幾次。
q
m
=
3
×
1
0
5
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：134引用：1難度：0.4
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度為B。導體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導體棒與圓環(huán)相切于O1點，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運動，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導體棒與圓環(huán)相切于O2點，t=0時刻起，以O2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導體棒兩端產(chǎn)生的感應電動勢E與時間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導體棒的感應電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：98引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈姶艌鰠^(qū)域，磁感應強度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg。現(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經(jīng)勻速運動，g=10m/s2。當線框剛?cè)窟M入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：146引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：232引用：3難度：0.7
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