(10分)如圖所示,一個質(zhì)量為m =2.0×10-11kg,電荷量q = +1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金屬板長L=20cm,兩板間距d =cm。求:

(1)微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大;

(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ;

(3)若該勻強磁場的寬度為D=10cm,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大?

(15分)解:(1)微粒在加速電場中由動能定理得:

qu1=mv02/2 ①        解得v0=1.0×104m/s   ……3分

(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,有: a=qu2/md,vy=at=aL/ v0   ……2分

飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切為:

tanθ=vy/v0=U2L/2dU1=1/(3)1/2②  解得  θ=30o   ……3分

(3)進入磁場時微粒的速度是: v=v0/cosθ    ③……2分

軌跡如圖,由幾何關(guān)系有:  ④    ……2分

洛倫茲力提供向心力:   Bqv=mv2/r      ⑤

由③~⑤聯(lián)立得: B=mv0(1+sinθ)/qDcosθ  代入數(shù)據(jù)解得:

B =31/2/5=0.346T  ……2分

所以,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少為0.346T。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(08年福州三中期中)(附加題,10分)如圖所示,質(zhì)量M=10kg,上表面光滑的足夠長木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右勻速運動,現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運動了L=1m時又無初速地在木板最右端放上第二個鐵塊;只要木板運動了L就在木板最右端無初速放一鐵塊。求:

 

   (1)第一個鐵塊放上后,木板運動lm時,木板的速度多大?

   (2)最終有幾個鐵塊能留在木板上?

   (3)最后一個鐵塊與木板右端距離多大?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(滿分10分)如圖所示,邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上,磁感應(yīng)強度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,求:

(1)若從圖示位置開始計時,閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式。

(2)線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目:高中物理 來源:2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型:計算題

(滿分10分)如圖所示,邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上,磁感應(yīng)強度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,求:
⑴若從圖示位置開始計時,閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式。
⑵線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目:高中物理 來源:2014屆河南安陽一中高二(奧賽班)第二次階段考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

(10分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上,且圓弧上端切線豎直,下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道,已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m,不計摩擦和空氣阻力,

求:(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動的距離S=?

 

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(本題10分)如圖所示,電源E恒定電壓       12V,定值電阻 ,電動機M的內(nèi)電阻為,當(dāng)開關(guān)s閉合,電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后,理想電壓表的讀數(shù)為。若電動機除了內(nèi)電阻外不計其他損耗。求:(1)電動機輸出的機械功率P1.(2)電路消耗的總功率P。

 

 

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