題目列表(包括答案和解析)
有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場,當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場時(shí),給M、N板加上如右邊圖所示電壓u.最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.
(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=時(shí),將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射入M、N之間,求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離.
如圖所示,在真空中,半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外.在磁場右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離也為b,板長為2b,兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上,兩板左端與O1也在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)人磁場,當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場時(shí),給M、N板加上如右邊圖所示電壓u.最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.
(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=時(shí),將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射人M、N之間,求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離.
如左圖所示,在真空中,半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外.在磁場右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離也為b,板長為2b,兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上,兩板左端與O1也在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場,當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場時(shí),給M、N板加上如右圖所示電壓u.最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.
(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=時(shí),將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射入M、N之間,求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離.
T |
2 |
如圖(a)所示,在真空中,半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向與紙面垂直,在磁場右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離也為b,板長為2b,兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上,兩板左端與O1也在同一直線上。有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場,當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場時(shí),給M、N板加上如圖(b)所示電壓u,最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出,不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力。
(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若時(shí),將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射入M、N之間,求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離。
選擇題(本題包括8小題。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。)
題號(hào)
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
C
BC
B
AD
A
ACD
BD
非選擇題
22(共18分)(1)D
(2)A、1.010
B、①如圖所示(4分)
② 見圖(4分)
③ ,I1、I2分別為電流表A1、A2的讀數(shù),r2為電流表A2的內(nèi)阻。(4分)
23.(16分)(1)設(shè)月球表面的重力加速度為g,小球從h高處下落到月球表面的時(shí)間為t,有
h=gt2/2 ① (2分)
L=v0t ② (2分)
由以上兩式解得:g=2hv02/L2 ③ (2分)
繞月球表面飛行的衛(wèi)星的發(fā)射速度近似等于衛(wèi)星的環(huán)繞速度,有
mv2/R=mg ④ (2分)
由③④解得:v= (2分)
(2)由向心力公式有GMm/R2=mg ⑤ (2分)
又ρ=M/V,V=4πR3/3 ⑥ (2分)
由③⑤⑥式解得:ρ=3hv02/(2πGRL2) ⑦ (2分)
24.(18分)解(1)金屬棒未進(jìn)入磁場,電路總電阻 ① (2分)
回路中感應(yīng)電動(dòng)勢為:V ② (2分)
燈炮中的電流強(qiáng)度為:A ③ (2分)
(2)因燈泡亮度不變,故在s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場,且做勻速運(yùn)動(dòng),
此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度:A ④ (2分)
恒力大。N ⑤ (2分)
(3)因燈泡亮度不變,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為:V ⑥ (2分)
金屬棒在磁場中的速度:m/s ⑦ (2分)
金屬棒未進(jìn)入磁場的加速度為:m/s2 ⑧ (2分)
金屬棒的質(zhì)量:kg ⑨ (2分)
25、(20分)解:(1)粒子自P點(diǎn)進(jìn)入磁場,從O1點(diǎn)水平飛出磁場,運(yùn)動(dòng)的半徑必為b,則
①(2分)
解得 ②(2分)
(2)粒子自O(shè)1點(diǎn)進(jìn)入電場,最后恰好從N板的邊緣平行飛出,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則
2R=v0t ③(2分)
t=nT(n=1,2,…) ④(2分)
⑤(4分)
解得 (n=1,2,…) ⑥(2分)
(n=1,2,…) ⑦(2分)
(3)當(dāng)t=粒子以速度v0沿O2O1射入電場時(shí),則該粒子恰好從M板邊緣以平行于極板的
速度射入磁場,且進(jìn)入磁場的速度仍為v0,運(yùn)動(dòng)的軌道半徑仍為R. ⑧(2分)
設(shè)進(jìn)入磁場的點(diǎn)為Q,離開磁場的點(diǎn)為O4,圓心為O3,如圖所示,四邊形OQ O3O4是菱形,故O O4∥ QO3. 所以P、O、O4三點(diǎn)共線,即PO O4為圓的直徑.即P O4間的距離為2R.
⑨(2分)
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