【題目】如圖所示的電路,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=6Ω,R2=12Ω,間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、,磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場,閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強電場.將噴墨打印機的噴頭對準(zhǔn)兩板的中點,從噴口連續(xù)不斷地噴出水平初速度為v=0.1m/s的相同帶電墨滴,設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx.(g10m/s2)求

1)當(dāng)Rx=3Ω時,電阻R1消耗的電功率

2)改變Rx的值,可以使進入板間的帶電墨滴做勻速圓周運動,最后與板相碰,碰時速度與初速度的夾角為60°.則

①帶電墨滴的比荷q/m為多大?

②此時Rx的阻值是多少?

【答案】(1)6W 2 7Ω.

【解析】(1)由圖可知閉合電路的外電阻為:

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電流為:

R1兩端的電壓為:U1=IR12=1.5×4=6V

R1消耗的功率為:

(2)帶電墨滴進入電、磁場區(qū)域做勻速圓周運動,必有重力和電場力等大反向,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律:

又因電場力等于重力,則有: ,

帶電墨滴做勻速圓周運動的初末速的夾角等于圓心角為60°,

根據(jù)幾何關(guān)系得R=d。

解得帶電墨滴的比荷:

電壓為:

干路電流為:

解得:

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】(10分)用甲圖測量電源電動勢E和內(nèi)阻r 除了圖中所給的器材,還有一只多用電表可用,通過多用電表來測量電源的路端電壓和電路的電流,完成下面的實驗步驟:

①斷開開關(guān)S1、S2,把電阻箱的阻值調(diào)至最 (填“大”或“小”);

②多用電表接a、b,選擇直流電壓5V擋,閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,此時表盤指針指在如圖乙的P位置,則讀得U1= V,斷開開關(guān)S1、S2

多用電表改接c、d,選擇直流電流500mA擋,保持電阻箱阻值不變,閉合開關(guān) ,此時表盤指針指在如圖乙的Q位置,則讀得I1= A,斷開開關(guān);

④用U1和I1列出計算電動勢E和內(nèi)阻r的表達式:

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一艘帆船在湖面上順風(fēng)行駛,在風(fēng)力的推動下做速度為v=4m/s的勻速直線運動,已知該帆船在運動狀態(tài)下突然失去風(fēng)的動力作用,帆船在湖面上做勻減速直線運動,經(jīng)過t=8s才可靜止;該帆船的帆面正對風(fēng)的有效面積為S=10m2,帆船的總質(zhì)量約為M=936kg,若帆船在行駛過程中受到的阻力恒定不變,空氣的密度為ρ=1.3kg/m3,在勻速行駛狀態(tài)下估算:

1)帆船受到風(fēng)的推力F的大小;

2)風(fēng)速的大小V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的含有理想變壓器的電路中,變壓器原副線圈匝數(shù)比為201,圖中電表均為理想交流電表,R為光敏電阻(其阻值隨光強增大而減小),L1L2是兩個完全相同的燈泡,原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是( )

A. 交流電的頻率為100Hz

B. 電壓表的示數(shù)為20V

C. 當(dāng)照射R的光強增大時,電流表的示數(shù)變大

D. L1的燈絲燒斷后,電壓表的示數(shù)會變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圖像表示空間某一靜電場的電勢沿x軸的變化規(guī)律,圖像關(guān)于軸對稱分布,x軸上a、b兩點電場強度在x方向上的分量分別是,則

A.

B. 沿x軸負(fù)方向,沿x軸正方向

C. 同一點電荷在a、b兩點受到的電場力沿x軸方向的分力方向可能相同

D. 將正電荷沿x軸從a點移動到b點的過程中,其電勢能先增加后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為L;導(dǎo)軌上面垂直于導(dǎo)軌橫放著兩根相距的導(dǎo)體棒abcd,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形閉合回路。兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R,回路中其余部分的電阻忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。開始時,cd棒靜止,ab棒的速度大小為、方向指向cd棒。若兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終不接觸,選水平向右的方向為正方向,則在運動過程中(

A. ab棒產(chǎn)生的焦耳熱最多為

B. 安培力對cd棒的沖量最多為

C. 通過ab棒某一橫截面的電量最多為

D. ab棒與cd棒間的最終距離為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有兩個標(biāo)有“, ”和“ ”字樣的燈泡,要把它們接在輸出電壓是的電源上,燈泡既正常發(fā)光,又最省電的連接方式是圖中的(

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m、帶電量為+q的小金屬塊A以初速度V0從光滑絕緣水平高臺上飛出.已知在足夠高的高臺邊緣右面空間中存在水平向左的勻強電場,場強大小E=.

A. 金屬塊不一定會與高臺邊緣相碰

B. 金屬塊一定會與高臺邊緣相碰,相碰前金屬塊在做勻變速運動

C. 金屬塊運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離為

D. 金屬塊運動過程的最小速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長ab1.5L,bcL的矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在ad邊中點O處有一粒子源,可以垂直磁場向區(qū)域內(nèi)各方向發(fā)射速度大小相等的同種帶電粒子,若沿Od方向射入的粒子從磁場邊界cd離開磁場,該粒子在磁場中運動的時間為t0,圓周運動半徑為L,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,下列說法正確的是

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為4t0

C. 粒子的比荷為

D. 粒子在磁場中運動的最長時間為2t0

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