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(2010湖北部分重點(diǎn)中學(xué)高三二聯(lián),25)在xOy平面內(nèi),x＞0的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T;x＜0的區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m=4.0×10^－9 kg,帶電荷量為q=2.0×10^－7 C的正粒子從x軸正方向上的M點(diǎn)以速度v₀=20 m/s進(jìn)入磁場(chǎng),如圖11-10所示,v₀與x軸正方向的夾角θ=45°,M點(diǎn)與O點(diǎn)相距為l=2 m.已知粒子能以沿著y軸負(fù)方向的速度垂直穿過(guò)x軸負(fù)半軸上的N點(diǎn),不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子穿過(guò)y軸正半軸的位置以及穿過(guò)y軸正半軸時(shí)速度與y軸的夾角;

(2)x＜0區(qū)域電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(3)試問(wèn)粒子能否經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O?若不能,請(qǐng)說(shuō)明原因;若能,請(qǐng)求出粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間.

圖11-10

圖11-10

A.將a、c端接在電源正極，b、d兩端接在電源負(fù)極

B.將b、d端接在電源正極，a、c端接電源負(fù)極

C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極

D.將a、c端接在交流電源的一極，b、d端接在交流電源的另一極

在xOy平面內(nèi),x＞0的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T;

x＜0的區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m=4.0×10^-9 kg, 帶電荷量為

q=2.0×10^－7 C的正粒子從x軸正方向上的M點(diǎn)以速度v₀=20 m/s進(jìn)入磁場(chǎng),如圖11-10所示,v₀與x軸正方向的夾角θ=45°,M點(diǎn)與O點(diǎn)相距為l= m.已知粒子能以沿著y軸負(fù)方向的速度垂直穿過(guò)x軸負(fù)半軸上的N點(diǎn),不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子穿過(guò)y軸正半軸的位置以及此時(shí)速度與y軸負(fù)方向的夾角;

(2)x＜0區(qū)域電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(3)試問(wèn)粒子能否經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O?若不能,請(qǐng)說(shuō)明原因;若能,請(qǐng)求出粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間.

在xOy平面內(nèi),x＞0的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T;x＜0的區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m=4.0×10^-9 kg, 帶電荷量為q=2.0×10^－7 C的正粒子從x軸正方向上的M點(diǎn)以速度v₀=20 m/s進(jìn)入磁場(chǎng),如圖11-10所示,v₀與x軸正方向的夾角θ=45°,M點(diǎn)與O點(diǎn)相距為l= m.已知粒子能以沿著y軸負(fù)方向的速度垂直穿過(guò)x軸負(fù)半軸上的N點(diǎn),不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子穿過(guò)y軸正半軸的位置以及此時(shí)速度與y軸負(fù)方向的夾角;

(2)x＜0區(qū)域電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(3)試問(wèn)粒子能否經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O?若不能,請(qǐng)說(shuō)明原因;若能,請(qǐng)求出粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間.

(15分)圖11甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖11乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．