如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里,極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動變阻器通過平行導(dǎo)軌連接,電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭位于a、b的中間位置且導(dǎo)體棒MN的速度為v0時,位于電容器中P點的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻,各接觸處接觸良好,重力加速度為g,則下列判斷正確的是
A.油滴帶正電荷 |
B.若將上極板豎直向上移動距離d,油滴將向上加速運(yùn)動,加速度a = g/2 |
C.若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0,油滴將向上加速運(yùn)動,加速度a = g |
D.若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,而將滑動觸頭置于a端,同時將電容器上極板向上移動距離d/3,油滴仍將靜止 |
CD
解析試題分析: 由右手定則可知,平行板電容器上端帶正電,下端帶負(fù)帶,油滴要靜止,其受到的電場力和重力平衡,即mg=qE,因此油滴帶負(fù)電,A錯;若將上極板豎直向上移動距離d,那么電場強(qiáng)度將減少,電場力減少,重力大于電場力,油滴將向下加速運(yùn)動,B錯;平行板兩端的電壓,
,將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0則平行板兩端的電壓增大兩倍,電場力增大兩倍變?yōu)?qE=2mg,由牛頓第二定律知,油滴將向上加速運(yùn)動,加速度 ,C對;若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,而將滑動觸頭置于a端,同時將電容器上極板向上移動距離d/3時,,,電場強(qiáng)度不變,油滴仍將靜止,D對,所以本題選擇CD。
考點:電磁感應(yīng) 電容 電場強(qiáng)度
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
長為L的金屬桿原來不帶電,在距其左端r處放一個電荷量為q的點電荷,則金屬桿中點處的場強(qiáng)為 ,金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為 .
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,真空中相距d="5" cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖所示.
將一個質(zhì)量m=2.0×10-23 kg,電量q=+1.6×10-15C的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計重力.求:
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小;
(2)若在t=時刻從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子,粒子恰好不能到達(dá)A板,試求 A板電勢變化的周期為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,在同一平面內(nèi)邊長均為l的正方形區(qū)域abcd和cdef中.分別存在平行于ab方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子,以速度υ0沿ad方向從a點射入電場,并從dc邊的中點O射出,不計重力.
(1)求電場強(qiáng)度的大;
(2)若粒子垂直于ef邊界射出磁場,求它在電、磁場中運(yùn)動的總時間;
(3)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在什么范圍內(nèi)時,粒子才能從de邊界射出磁場?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場。一個粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P(,)時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動到Q點時,所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;
(2)粒子源在Q點時,粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在+y方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直于xoy平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。-y軸上的A點與O點的距離為d,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后從O點射入磁場,不計粒子的重力。
(1)求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
(2)要使粒子進(jìn)人磁場之后不再經(jīng)過x軸,求電場強(qiáng)度的取值范圍;
(3)改變電場強(qiáng)度,使得粒子經(jīng)過x軸時與x軸成θ=300的夾角,求此時粒子在磁場中的運(yùn)動時間t及經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)值x0。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(17分)平面直角坐標(biāo)系中,第1象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度垂直于軸射入電場,經(jīng)軸上的N點與軸正方向成60º角射入磁場,最后從軸負(fù)半軸上的P點與軸正方向成60º角射出磁場,如圖所示。不計粒子重力,求:
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)粒子從M點運(yùn)動到P點的總時間;
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,兩個平行金屬板AB中間為一勻強(qiáng)電場,AB相距10cm,CD為電場中的兩點,CD=8cm,CD連線和電場方向成60°角,C點到A板的距離為2cm。已知質(zhì)子從C點移到D點,電場力作功為3.2×10-17J。(質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C)求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;
(2)AB兩板之間的電勢差;
(3)若將A板接地,則C、D兩點的電勢各為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓U1加速后,穿過AA'中心的小孔沿中心軸O1 O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板P和P'間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點處,形成了一個亮點;若加上偏轉(zhuǎn)電壓U2后,亮點則偏離到O'點.已知電子帶電量為-e 、質(zhì)量為m,極板P和P'水平方向的長度為L、極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離可忽略不計(如圖所示) .求:
(1)打在熒光屏O點的電子速度的大小
(2)熒光屏上O'點與O點的豎直間距多大
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