(14分)如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=0.2m,板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,極板按如圖所示的方式接入電路。足夠長的、間距為L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置,導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B。電阻為r=1的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好。已知滑動(dòng)變阻器的總阻值為R=4,滑片P的位置位于變阻器的中點(diǎn)。有一個(gè)電荷量為q=+2.0×10-5C的帶電小球,沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場區(qū)。(g=10m/s2)
(1)小球從高H=0.45m處由靜止開始下滑,到C點(diǎn)時(shí)速度v0多大?
(2)若金屬棒ab靜止,小球以初速度v0射入后,恰從兩板間沿直線穿過,求小球的質(zhì)量m=?
(3)當(dāng)金屬棒ab以速度v=1.5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),試求:小球從多高的地方滑下時(shí),小球恰能垂直的打在金屬板M上。
(1)
(2)m =3×10-6kg
(3)H=1/180m
【解析】(1)由動(dòng)能定理:mgH=mv20/2-0
解得:
(2)金屬棒ab靜止時(shí),MN間只有磁場,由平衡條件有:
qBv0=mg
解得:m=qBv0/g=3×10-6kg
(3)當(dāng)金屬棒ab向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢
板間電壓:
小球進(jìn)入磁場時(shí),所受電場力:
可見,小球進(jìn)入磁場后只受洛倫磁力的作用,將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌跡半徑為,則
垂直打在金屬板上,則
解得=1/3 m/s
A→C:由動(dòng)能定理:mgH=mv2/2-0
解得:H=v2/2g=1/180m
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示的電路,水平放置的上下可移動(dòng)的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),若保持電容器兩極板間的距離不變,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”);若保持變阻器的滑片P的位置不變,減小電容器兩極板間的距離,液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”)。
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科目:高中物理 來源:2010年海南省高三五校聯(lián)考物理試題 題型:填空題
如圖所示的電路,水平放置的上下可移動(dòng)的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),若保持電容器兩極板間的距離不變,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”);若保持變阻器的滑片P的位置不變,減小電容器兩極板間的距離,液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”)。
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科目:高中物理 來源:2010年海南省高三五校聯(lián)考物理試題 題型:填空題
如圖所示的電路,水平放置的上下可移動(dòng)的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),若保持電容器兩極板間的距離不變,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”);若保持變阻器的滑片P的位置不變,減小電容器兩極板間的距離,液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示的電路,水平放置的上下可移動(dòng)的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),若保持電容器兩極板間的距離不變,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”);若保持變阻器的滑片P的位置不變,減小電容器兩極板間的距離,液滴將 (填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“不動(dòng)”)。
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