【題目】如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻。線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場Bt,電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板MN,兩板間距為dN板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)ON板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界OAy軸的夾角∠AOy45°AOx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)。在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),經(jīng)過N板的小孔,從點(diǎn)Q0,L)垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)OA上某點(diǎn)離開磁場,最后垂直x軸離開第一象限。求:

1)平行金屬板MN獲得的電壓U;

2)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大。

3yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

4)粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間。

【答案】(1)M、N兩板間的電壓為U=kS 2

(3) (4)

【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,閉合線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:

因平行金屬板M、N與電阻并聯(lián),故M、N兩板間的電壓為:

(2)帶電粒子在M、N間做勻加速直線運(yùn)動,有

所以:

(3)帶電粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的運(yùn)動軌跡如圖所示,

由幾何關(guān)系可得:

聯(lián)立以上各式得:

(4)粒子在電場中做勻加速直線運(yùn)動,則有

根據(jù)牛頓第二定律得:

粒子在磁場中,有

粒子在第一象限的無場區(qū)中,有

由幾何關(guān)系得:s=r

粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間為:

聯(lián)立以上各式可得

綜上所述本題答案是:(1) ;(2) ;

(3);(4)

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】真空中有一電場,在電場中的P點(diǎn)放一電量為4.0×109C的檢驗(yàn)電荷,它受到的電場力為2.0×105N , 則P點(diǎn)的場強(qiáng)為N/C;把檢驗(yàn)電荷電量減小為2.0×109C , 則該電荷在P點(diǎn)受到的電場力為N , 若將P點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷移走,則P點(diǎn)的場強(qiáng)為N/C

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雷達(dá)是運(yùn)用電磁波來工作的,它發(fā)射的電磁波頻率多在300MHz至1000MHz的范圍內(nèi),已知真空中光速c=3×108m/s . 下列說法不正確的是( 。
A.電磁波可由恒定不變的電場和磁場產(chǎn)生
B.電磁波可由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生
C.雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍多在O.3m至1m之間
D.雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,光盤是存儲信息的一種重要媒介.光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的.若激光束不是垂直投射到盤面上,則光線在通過透明介質(zhì)
層時(shí)會發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向,如圖所示.下列相關(guān)說法正確的是()

A.圖中①光是紅光,②光是藍(lán)光
B.在光盤的透明介質(zhì)層中,①光比②光傳播更快
C.若①光、②光先后通過同一雙縫干涉裝置,前者得到的條紋比后者的寬
D.若①光、②光先后通過同一單縫衍射裝置,前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置,其原理是:豎直放置的試管中裝有水銀,當(dāng)溫度升高時(shí),水銀柱上升,使電路導(dǎo)通,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲.已知27時(shí),空氣柱長度L1為20cm . 此時(shí)水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為10cm . 管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm , 大氣壓強(qiáng)為75cmHg

(1)當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí),報(bào)警器會報(bào)警?
(2)如果要使該裝置在87時(shí)報(bào)警,則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一般說來,物體在溫度升高時(shí)膨脹,溫度降低時(shí)收縮,這一現(xiàn)象稱為熱脹冷縮.在相同的條件下,氣體的熱脹冷縮最顯著,液體次之,固體最不顯著.固體、液體、氣體的這種性質(zhì)都可以被利用.有一些電冰箱中的自動溫度控制裝置,就是根據(jù)氣體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的.如圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖,其中金屬盒是用薄的彈性鋼片制作,表面有一些環(huán)狀波紋,內(nèi)部密封有一定量的氣體.結(jié)合圖片嘗試分析它的控溫原理.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面哪些現(xiàn)象屬于光的衍射現(xiàn)象(

A.雨后美麗的彩虹

B.對著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的色彩條紋

C.陽光下肥皂膜上的彩色條紋

D.光通過三棱鏡產(chǎn)生的色彩條紋

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次,得到了如圖所示的三個(gè)落地處.

(1)請你敘述用什么方法找出落地點(diǎn)的平均位置
(2)已知:mA:mB=2:1,碰撞過程中動量守恒,則由圖可以判斷出Q是球的落地點(diǎn),P′是球的落地點(diǎn).
(3)用題中字母寫出動量守恒定律的表達(dá)式

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系,選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:

①實(shí)驗(yàn)時(shí),在未連接橡皮筋時(shí)將木板的左端用小木塊墊起,不斷調(diào)整使木板傾斜合適的角度,輕推小車,使小車勻速下滑,這樣做的目的是______________________________;

②使小車在一條橡皮筋的作用下由某位置靜止彈出沿木板滑行,橡皮筋對小車做功為W;再用完全相同的2條、3條……橡皮筋同時(shí)作用于小車,每次均由靜止在__________(填“相同”或“不同”)位置釋放小車,使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W、……

③分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、……,作出W-v圖象,則下列符合實(shí)際的圖象是__________(填字母序號)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案