題目列表(包括答案和解析)
如圖9-14所示,沿水平方向放置一條平直光滑槽,它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板,板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B,球A帶電量為+2q,球B帶電量為-3q,兩球由長為2L的輕桿相連,組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè),離板的距離均為L。若視小球為質(zhì)點,不計輕桿的質(zhì)量,在兩板間加上與槽平行向右的勻強電場E后(設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成,不影響電場的分布),求:⑴球B剛進入電場時,帶電系統(tǒng)的速度大小。⑵帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時球A相對右板的位置。(12分)
如圖所示,光滑的平行導軌P、Q相距L=1 m,處在同一水平面內(nèi),導軌左端接有如圖所示的電路.其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10 mm,定值電阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,金屬棒ab電阻r=2 Ω,導軌電阻不計,磁感應(yīng)強度B=0.3 T的勻強磁場豎直向下穿過導軌平面.金屬棒ab沿導軌向右勻速運動,當電鍵S閉合時,兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14 kg、帶電荷量q=-1×10-15 C的粒子以加速度a=7 m/s2向下做勻加速運動,兩極板間的電壓為________V;金屬棒ab運動的速度為________m/s.
如圖所示,光滑的平行導軌
P、Q相距1=1 m,處在同一水平面中,導軌左端接有如圖所示電路,其中水平放置的平行板電容器C兩極板M、N間距離d=10 mm,定值電阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,導軌電阻不計.磁感應(yīng)強度B=0.4 T的勻強磁場豎直向下穿過軌道平面,當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動(開關(guān)S斷開)時,電容器兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14 kg,帶電量q=-1×10-13 C的微粒恰好靜止不動;當S逼和時,粒子立即以加速度a=7 m/s2向下做勻加速運動取g=10 m/s2,在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好,且運動速度保持恒定.求
(1)當S斷開時,電容器上M、N哪個極板電勢高;當S斷開時,ab兩端的路端電壓是多大?(2)金屬棒的電阻多大?
(3)金屬棒ab運動的速度多大?
(4)S閉合后,使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大?
(本題16分)如圖(甲)所示,兩平行金屬板間接有如圖(乙)所示的隨時間t變化的電壓u,兩板間電場可看作是均勻的,且兩板外無電場,極板長L=0.2m,板間距離d=0.2m,在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的。(取π = 3.14)
(1)試求帶電粒子射出電場時的最大速度。
(2)證明任意時刻從電場射出的帶電粒子,進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為定值。寫出表達式并求出這個定值。
(3)從電場射出的帶電粒子,進入磁場運動一段時間后又射出磁場。試猜想粒子在磁場中運動的時間是否為定值,若是,求出該定值的大。蝗舨皇,求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間。
(08年宜昌一中期末)(14分) 如圖所示,PR是一長為L=0.64 m的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端。整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的寬度d=0.32 m。一個質(zhì)量m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動。當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤去電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4。若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2。
(1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電并說明理由;
。2)求磁感應(yīng)強度B的大;
(3)求物體與擋板碰撞前的速度大小!
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