如圖所示,兩等大的平行金屑板相距為d=2.50m,板間有一內(nèi)壁光滑的硬塑料管處在磁感應(yīng)強度為B=1.43T的勻強磁場中,管內(nèi)有一半徑可以忽略不計的帶電小球,球的質(zhì)量為m=12.0g,電荷量為q=0.100C.板的右側(cè)有一邊長為L=1.00m的正方形線圈,線圈在同樣的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電壓經(jīng)過一理想的整流(將交流變成直流)裝置后,輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時,小球在管中沿逆時針方向做變速圓周運動,運動到最低點時速率為v=8.00m/s,此時球?qū)鼙诘膲毫榱悖裟硶r刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間,此后小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動,求(線圈電阻不計,g取10m/s2

(1)兩板間未加電壓時,小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;

(2)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字.)

解:(1)小球在最低點時:   

    解得:R=0.750m

    小球由最低點到最左端過程機械能守恒:

    解得: 

    小球在最左端時:  

    解得 ,“一”號說明小球受的管壁的作用力方向向左

(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為

  

    電動勢的有效值為   

    兩板間電場強度為  

    由于小球做勻速圓周運動,則  

由以上各式解得    

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一束電子流在經(jīng)U=5 000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示.若兩板間距d=1.0 cm,板長l=5.0 cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩塊平行金屬板,相距為d.加上如圖所示的電壓,電壓的最大值為U,周期為T.現(xiàn)有一束離子束,其中每個粒子的電量為q、質(zhì)量為m,從與兩板等距處沿兩板平行的方向連續(xù)射入,設(shè)粒子通過平行板間區(qū)域所用的時間為T(與電壓的變化周期相同),且所有的粒子都可以通過兩板間的空間而打到右端的靶上.

 (1)粒子打到靶上的位置與靶的中心點O間的距離s與粒子入射時刻t有關(guān),寫出s與t[t]的函數(shù)關(guān)系式.

(2)求所有粒子打到靶上的位置的范圍(即求出它們與靶的中心點O的最大距離與最小距離).

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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

一束電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示.若兩板間距d =1.0 cm,板長l =5.0 cm,那么,要使電子能 從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?

 

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江西省高二上期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬板相距為d,加上如圖所示(b)所示的方波形電壓,電壓的最大值為U0,周期為T.現(xiàn)有重力可忽略的一束離子,每個離子的質(zhì)量為m,電量為q,從與兩板等距處的O點,沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板中。已知每個離子通過平行板所需的時間恰為T(電壓變化周期)且所有離子都能通過兩板間的空間,打在兩金屬板右端的熒光屏上,試求:

(1)離子打在熒光屏上的位置與O′點的最小距離

(2)離子打在熒光屏上的位置與O′點的最大距離。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解