如圖9所示，串聯(lián)阻值為R的閉合電路中，邊長為L的正方形區(qū)域abcd存在一個(gè)方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加且變化率為的勻強(qiáng)磁場，abcd的電阻值也為R，其他電阻不計(jì)．電阻兩端又向右并聯(lián)一個(gè)平行板電容器．在靠近M板處由靜止釋放一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)過N板的小孔P進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場，已知該圓形勻強(qiáng)磁場的半徑為.求：

（1）電容器獲得的電壓；

（2）帶電粒子從小孔P射入勻強(qiáng)磁場時(shí)的速度；

（3）帶電粒子在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和它離開磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角．

解：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路的電動(dòng)勢為：  (2分)

根據(jù)閉合電路的歐姆定律，閉合電路的電流為：         (1分)

電阻獲得的電壓                                        (1分)

因電容器與電阻是并聯(lián)的，故電容器獲得的電壓            (2分)

(2)帶電粒子在電容器中受到電場力作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)動(dòng)能定理有：                        (2分)

得到帶電粒子從小孔射入勻強(qiáng)磁場時(shí)的速度為：        (2分)

(3)帶電粒子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場后，洛倫茲力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，

有：                             (2分)

粒子在圓形勻強(qiáng)磁場運(yùn)動(dòng)的半徑為：     (2分)

又圓形磁場的半徑，即               (1分)

根據(jù)左手定則，帶電粒子在圓形磁場向右轉(zhuǎn)過的圓周（如右圖所示），

故它離開磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為90°．                        (2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?海淀區(qū)模擬）
（1）在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，
①為了減小測量誤差，如下措施中正確的是
CDE
CDE
．
A．單擺的擺角應(yīng)盡量大些
B．?dāng)[線應(yīng)盡量短些
C．?dāng)[球的體積較小、質(zhì)量較大
D．測量周期時(shí)，應(yīng)取擺球通過最低點(diǎn)做為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置
E．測量周期時(shí)，應(yīng)測擺球30～50次全振動(dòng)的時(shí)間算出周期
F．將拴著擺球的擺線平放在桌面上，將擺線拉直后用米尺測出擺球球心到擺線某點(diǎn)O間的長度作為擺長，然后將擺線從O點(diǎn)吊起
②某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，測出了多組擺長l和周期T的值，然后作出T2-l圖線如圖1所示，并已測量計(jì)算出圖線的斜率為k．則由斜率k求重力加速度的公式是g=
4π2
k
4π2
k
．
（2）在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，要將量程為200μA的電流表G改裝為量程為5V的電壓表，需先用如圖2所示的電路即“半偏法”測出此電流表的內(nèi)電阻Rg．
①在測量Rg的實(shí)驗(yàn)中，有如下的主要實(shí)驗(yàn)器材供選擇：
A．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-200Ω）
B．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-1750Ω）
C．電阻箱（阻值范圍0-999.9Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0-99999.9Ω）
E．電源（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻0.3Ω）
F．電源（電動(dòng)勢12V，內(nèi)阻0.6Ω）
為提高測量精度，變阻器R2應(yīng)選用
D
D
，電源E最好選用
F
F
．（填入選用器材的字母代號）
②若測得Rg=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個(gè)
2.45×104
2.45×104
Ω的電阻與電流表串聯(lián)．
③用改裝成的電壓表，按圖3所示的電路測量未知電阻Rx．圖4是電路中所需要的器材（虛線框內(nèi)為上述已改裝好的電壓表），請按電路圖畫出連線，將所示器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．（要求在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭處于正確位置）
④若測量未知電阻Rx時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.20A，而改裝后的電壓表的表頭（刻度盤仍為原電流表的刻度）示數(shù)如圖5所示，那么Rx的測量值為
15
15
Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?豐臺(tái)區(qū)一模）（1）①某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，除了要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電．下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D、和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置．

表：紙帶的測量結(jié)果
測量點(diǎn) S（cm） v（m/s）
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
E 9.41 0.60
③實(shí)驗(yàn)測得小車的質(zhì)量為0.22kg．此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對應(yīng)的拉力對小車做的功為0.023J，小車的動(dòng)能變化為
0.022
0.022
J，這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合力對物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”．
（2）某同學(xué)要測量一段未知材料電阻絲的電阻率，已知電阻絲的長度為L，電阻約為20Ω，可提供的器材有：
A．電流表G，內(nèi)阻RE=120Ω，滿偏電流IE=3mA
B．電流表A，內(nèi)阻約為0.2Ω，量程為0～250mA
C．螺旋測微器
D．電阻箱（0-9999Ω，0.5A）
E．滑動(dòng)變阻器RE（5Ω，1A）
F．干電池組（3V，0.05Ω）
G．一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作：
①用螺旋測微器測量這段電阻絲的直徑．如圖1所示為螺旋測微器的示數(shù)部分，則該次測量測得電阻絲的直徑d=
0.266mm
0.266mm
．
②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用．這塊“電壓表”最大能測量3V的電壓，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=
880
880
Ω．
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖．圖2中虛線框里只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分，請將電路圖補(bǔ)畫完整．
④實(shí)驗(yàn)電路連接．請根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線（圖3）．
⑤測量并計(jì)算電阻率．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置，電流表G的示數(shù)為l1，電流表A的示數(shù)為l2．請用測得的物理量和已知量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?海淀區(qū)一模）（1）“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)和“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，都要用到斜槽軌道裝置，除此之外，這兩
A．都需要測量下落小球的質(zhì)量               B．都需要測量小球下落的高度
C．都要求小球多次從同一高度處滾下         D．都需要測量小球的直徑
（2）某同學(xué)在將量程為500μA的電流表改裝成電壓表的過程中，為了盡量精確地測量該電流表的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．圖中各個(gè)電表和元件的參數(shù)如下：

A．電流表A1，量程1.0mA，內(nèi)阻約100Ω；
B．待測電流表A2，量程500μA，內(nèi)阻約200Ω；
C．電源E，電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
D．滑動(dòng)變阻器，阻值0～25Ω
E．電阻箱R1，阻值0～999.9Ω；
F．保護(hù)電阻R2，阻值約100Ω；
G．單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2．
①試按照實(shí)驗(yàn)電路圖將實(shí)物圖2中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．
②實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先合上S1，將S2接a點(diǎn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)電流表A2示數(shù)合理時(shí)，記下電流表A1的示數(shù)I；再將S2接b點(diǎn)，保持
滑動(dòng)變阻器滑片位置
滑動(dòng)變阻器滑片位置
不變，調(diào)節(jié)
電阻箱R1
電阻箱R1
，當(dāng)電流表A1的示數(shù)仍等于I時(shí)，讀取電阻箱的示數(shù)．
③電阻箱的示數(shù)如圖3所示，由此可知電流表A2的內(nèi)阻為
190.0
190.0
Ω．
④要將電流表A2改裝成量程為2.0V的電壓表V1，必須選一個(gè)阻值為
3.81×103
3.81×103
Ω的電阻與電流表串聯(lián)．
⑤若用標(biāo)準(zhǔn)的電壓表V0對改裝的電壓表V進(jìn)行校準(zhǔn)，試畫出校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)準(zhǔn)備用500μA的電流表改裝成一塊量程為2.0V的電壓表.他為了能夠更精確地測量電流表的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖9所示的實(shí)驗(yàn)電路，圖中各元件及儀表的參數(shù)如下：

圖9

A.電流表G1(量程1.02mA，內(nèi)阻約100Ω)

B.電流表G2(量程500μA，內(nèi)阻約200Ω)

C.電池組E(電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻未知)

D.滑動(dòng)變阻器R(0—25Ω)

K.四旋鈕電阻箱R1(總阻值9999Ω)

P.保護(hù)電阻及R2(阻值約100Ω)

C.開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2

(1)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先合上開關(guān)S1，再將開關(guān)S2與a相連，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)電流表G2有某一合理的示數(shù)時(shí)，記下電流表G1的示數(shù)I；然后將開關(guān)S2與b相連，保持__________不變，調(diào)節(jié)________，使電流表G1的示數(shù)仍為I時(shí)，讀取電阻箱的讀數(shù)r.

(2)由上述測量過程可知，電流表G2內(nèi)阻的測量值rg=_________.

(3)若該同學(xué)通過測量得到電流表G2的內(nèi)電阻值為190Ω，他必須將一個(gè)________kΩ的電阻與電流表G2串聯(lián)，才能改裝為一塊量程為2.0V的電壓表.

(4)該同學(xué)把改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0進(jìn)行了核對，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的指針恰好如圖10所示.由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為_________％.

圖10

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案