如圖為裝置的垂直截面圖.虛線A1A2是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線.勻 強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.方向垂直紙面向外.A1A2與垂直截面上的水平線夾角為45°.在A1A2左側(cè).固定的薄板和等大的擋板均水平放置.它們與垂直截面交線分別為S1.S2.相距L=0.2 m.在薄板上P處開一小孔.P與A1A2線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng).在小孔處裝一個(gè)電子快門.起初快門開啟.一旦有帶正電微粒通過小孔.快門立即關(guān)閉.此后每隔T=3.0×10-3 s開啟一次并瞬間關(guān)閉.從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒.它經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔.通過小孔的微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈.反彈速度大小是碰前的0.5倍. (1)過一次反彈直接從小孔射出的微粒.其初速度v0應(yīng)為多少? ⑵求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的時(shí)間.(忽略微粒所受重力影響.碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移.已知微粒的荷質(zhì)比.只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng)) 解:⑴如圖所示.設(shè)帶正電微粒在S1S2之間任意點(diǎn)Q以水平速度v0進(jìn)入磁場(chǎng).微粒受到的洛侖茲力為f.在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.有: 解得: 欲使微粒能進(jìn)入小孔.半徑r的取值范圍為: 代入數(shù)據(jù)得:80 m/s<v0<160 m/s 欲使進(jìn)入小孔的微粒與擋板一次相碰返回后能通過小孔.還必須滿足條件: 其中n=1.2.3.-- 可知.只有n=2滿足條件.即有:v0=100 m/s ⑵設(shè)微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0.從水平進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的總時(shí)間為t.設(shè)t1.t4分別為帶電微粒第一次.第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.第一次離開磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間為t2.碰撞后再返回磁場(chǎng)的時(shí)間為t3.運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖所示.則有: , , , , s 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(07。廣東物理卷)如圖(a)所示,一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧,導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場(chǎng),右段區(qū)域存在磁場(chǎng)B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B(t),如圖(b)所示,兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路。從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g。

(1)問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí),回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?

(2)求0到時(shí)間t0內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。

(3)探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0的一瞬間,回路中感應(yīng)電流的大小和方向。

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(07。廣東物理卷)如圖(a)所示,一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧,導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場(chǎng),右段區(qū)域存在磁場(chǎng)B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B(t),如圖(b)所示,兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路。從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g。

(1)問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí),回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?

(2)求0到時(shí)間t0內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。

(3)探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0的一瞬間,回路中感應(yīng)電流的大小和方向。

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