【題目】置于水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF足夠長,兩導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.5T,電阻為r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好.平行金屬板M、N相距d=0.2m,板間有豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度也為B,金屬板按如圖所示的方式接入電路.已知滑動變阻器的總阻值為R=4Ω,滑片P的位置位于變阻器的中點.有一個質(zhì)量為m=1.0×108kg、電荷量為q=+2.0×105C的帶電粒子,從左端沿兩板中心線水平射入場區(qū).不計粒子的重力,問:

(1)若金屬棒ab靜止,求粒子初速度v0多大時,可以垂直打在金屬板上;

(2)當(dāng)金屬棒ab以速度v勻速運動時,讓粒子仍以初速度v0射入磁場后,能從兩板間沿直線穿過,求金屬棒ab運動速度v的大小和方向.

【答案】(1)100m/s(2)50m/s,ab棒向右運動.

【解析】

(1) 金屬棒靜止時,在兩板之間只有磁場,帶電粒子沿中線垂直進(jìn)入磁場后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,垂直打在金屬板上時,其運動半徑為,則有:,粒子的速度為:;

(2) 金屬棒以速度v勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=BLv

閉合電路中的電流為,兩金屬板間的電壓為:帶電粒子沿直線通過兩金屬板時,它所受的電場力和洛侖茲力平衡,即:,由以上各式解得,方向向右運動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的圓周運動,下列說法不正確的是

A. 如圖a,汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)置

B. 如圖b,火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,外軌對外側(cè)車輪的輪緣會有擠壓作用

C. 如圖c,鋼球在水平面做圓周運動,鋼球距懸點的距離為則圓錐擺的周期

D. 如圖d,在水平公路上行駛的汽車,車輪與路面之間的靜摩擦力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊AB靜止在水平地面上,彼此相距L=1.25m,F(xiàn)給A一個水平向右的瞬時沖量I使其向右運動,A、B碰撞后黏合在一起。已知A、B從碰撞結(jié)束到停止運動經(jīng)歷的時間為t=0.5s,兩滑塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)碰撞結(jié)束時A、B的速度大;

(2)瞬時沖量I的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】《中國制造2025》是國家實施強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng),智能機器制造是一個重要方向,其中智能機械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域如圖所示,一機械臂鐵夾豎直夾起一個金屬小球,小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),鐵夾與球接觸面保持豎直,則

A. 小球沒有掉下去,是由于摩擦力大于小球的重力

B. 若增大鐵夾對小球的壓力,小球受到的摩擦力變大

C. 小球受到的摩擦力大小與重力相等

D. 機械手臂受到的摩擦力方向豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩物體沿同一方向運動,它們的v–t圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )

A. t1時刻前,B物體始終在A物體的前面

B. 0- t1這段時間內(nèi),B物體的位移比A物體的位移大

C. t1時刻前,B物體的速度始終比A物體增加得快

D. t1時刻兩物體不可能相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)學(xué)科&網(wǎng)電流的方向,下列說法正確的是

A. PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向

B. PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向

C. PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向

D. PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做探究小車速度隨時間變化的實驗中

(1)下列儀器需要用到的有____

(2)某同學(xué)進(jìn)行了以下實驗操作步驟,其中有誤的步驟是______

A.將電火花打點計時器固定在長木板的一端,并接在220V交流電源上

B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔

C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼

D.拉住紙帶,將小車移到靠近打點計時器的一端后,放開紙帶,再接通電源

(3)在實驗中得到一條如圖所示的紙帶,已知電源頻率為50 Hz,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,測量出x5=4.44cm、x6=4.78cm,則打下F點時小車的瞬時速度v____m/s;小車的加速度a______ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)若實驗時電源頻率大于50 Hz,則打下F點時小車的實際速度_____ (大于”、 “小于等于)測量速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體,B的質(zhì)量是A2倍,B受到向右的恒力FB2 NA受到的水平力FA(92t) N (t的單位是s).從t0開始計時,則( )

A. A物體在3 s末時刻的加速度是初始時刻的

B. t4 s后,B物體做勻加速直線運動

C. t4.5 s時,A物體的速度為零

D. t4.5 s后,A、B的加速度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前我交警部門開展的車讓人活動深入人心,不遵守車讓人的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴(yán)厲處罰,如圖所示,以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,有一老人正在過人行橫道,此時汽車的車頭距離停車線8 m.該車減速時的加速度大小為5 m/s2.則下列說法中正確的是( )

A. 如果駕駛員立即剎車制動,則t=2 s時,汽車離停車線的距離為2 m

B. 如果在距停車線6 m處開始剎車制動,汽車能在停車線處剎住停車讓人

C. 如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.4 s,汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

D. 如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.2 s,汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人

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同步練習(xí)冊答案