【題目】如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,與兩板及左側(cè)邊緣線相切.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點(diǎn)以某一速度射入,恰沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域,并從極板邊緣飛出,在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0.若撤去磁場(chǎng),粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入,則經(jīng)時(shí)間打到極板上.
(1)求兩極板間電壓u;
(2)若兩極板不帶電,保持磁場(chǎng)不變,該粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入,欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出,射入的速度應(yīng)滿足什么條件.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)設(shè)粒子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為v,極板長(zhǎng)為L,磁場(chǎng)中根據(jù)受力平衡可得:qE=qvB
根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系式:
電場(chǎng)強(qiáng)度為:
因?yàn)榱W釉诖艌?chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以有:L=vt0
在電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,有
水平方向:L-2R=
豎直方向:
聯(lián)立解得:L=4R
兩極板間電壓:
(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,粒子恰好從上極板左邊緣飛出時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為α,
根據(jù)幾何關(guān)系可知:β=π-α=45°
因?yàn)椋?/span>
則有:
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:
聯(lián)立解得:
要使得粒子從兩板左側(cè)間飛出,粒子初速度要滿足:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】將一足夠長(zhǎng)的光滑U形導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi),空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,導(dǎo)軌間距為L,一質(zhì)量為2m的金屬板置于導(dǎo)軌的頂端,開始處于鎖定狀態(tài),如圖所示。一質(zhì)量為m的小金屬塊由金屬板的正上方H高處無初速釋放,當(dāng)金屬塊與金屬板碰后鎖定立即解除,此后二者一起向下運(yùn)動(dòng)。若忽略一切摩擦,除金屬板的電阻R外其余部分電阻均可忽路,重力加速度為g。
①碰后二者下落一段高度后開始以vm的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),求vm的大小
②若碰后二者加速運(yùn)動(dòng),求速度增加v1時(shí)金屬塊對(duì)金屬板的壓力多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線框ad邊與磁場(chǎng)右邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框繞過a點(diǎn)平行于磁場(chǎng)方向的軸以角速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則( 。
A.由實(shí)線位置轉(zhuǎn)到圖中虛線位置的過程中導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向
B.由實(shí)線位置轉(zhuǎn)到圖中虛線位置的過程中導(dǎo)線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
C.轉(zhuǎn)到圖示虛線位置時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BL2ω
D.轉(zhuǎn)到圖示虛線位置時(shí)導(dǎo)線框受到的安培力大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上,其左端放置一質(zhì)量為、帶電量為的空盒B,左端開口。小車上表面與水平桌面相平,桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,質(zhì)量為的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點(diǎn)并與彈簧的右端接觸,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時(shí),推力做的功為,撤去推力后,C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰,碰撞時(shí)間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,電場(chǎng)作用一段時(shí)間后突然消失,小車正好停止,貨物剛好到達(dá)小車的最右端。已知物塊C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù),空盒B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù),間距,點(diǎn)離桌子邊沿點(diǎn)距離,物塊、空盒體積大小不計(jì),取。求:
(1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度;
(2)小車的長(zhǎng)度L;
(3)電場(chǎng)作用的時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中,圖像如圖所示,以下判斷正確的是( 。
A.最后2s內(nèi)貨物只受重力作用
B.前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)
C.貨物前3s內(nèi)的平均速度小于最后2s內(nèi)的平均速度
D.第3s末至第5s末的過程中,貨物的機(jī)械能守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,在電路中接一個(gè)阻值為2.0Ω的電阻R0,通過改變滑動(dòng)變阻器,得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
U(V) | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 |
I(A) | 0.10 | 0.17 | 0.23 | 0.30 |
(1)R0的作用是__________;
(2)用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線 _______;
(3)利用圖線,測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=____Ω.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中(如圖):
(1)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭應(yīng)特別注意防止__________________.
(2)現(xiàn)備有以下器材: A.干電池1個(gè)
B.滑動(dòng)變阻器(0~50 Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(0~1 750 Ω)
D.電壓表(0~3 V)
E.電壓表(0~15 V)
F.電流表(0~0.6 A)
G.電流表(0~3 A)
其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______,電流表應(yīng)選______,電壓表應(yīng)選______.
(3)下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象.由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=___ V,內(nèi)電阻r=_____ Ω.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,線圈ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí),發(fā)現(xiàn)線圈AB邊受安培力方向水平向右且恒定不變,則磁場(chǎng)的變化情況可能是圖中的( )
A.B.
C.D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,E為電,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小,V為理想電壓表,若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則( 。
A.電壓表的示數(shù)變大
B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小
D.電源內(nèi)阻發(fā)熱的功率變小
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