題目列表(包括答案和解析)
L | 2 |
如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為d,PQ帶正電,MN板帶負電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場。一個電荷量為q、質量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場。不計粒子重力。試求:
兩金屬板間所加電壓U的大;
勻強磁場的磁感應強度B的大;
如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為,PQ板帶正電,MN板帶負電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質量為m的帶負電粒子以速度v。從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.求:
(1) 兩金屬板間所加電場的場強大小
(2) 勻強磁場的磁感應強度B的大小.
如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為d,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場。一個電荷量為q、質量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場。不計粒子重力。試求:
1.兩金屬板間所加電壓U的大小;
2.勻強磁場的磁感應強度B的大。
3.在圖中畫出粒子再次進入電場的運動軌跡,并標出粒子再次從電場中飛出的位置與速度方向。
如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為,PQ板帶正電,MN板帶負電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質量為m的帶負電粒子以速度v。從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.求:
(1) 兩金屬板間所加電場的場強大小
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小.
一、單項選擇題(8×6=48)
題號
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
C
A
D
D
C
B
二、實驗題
21.(18分)(1)(6分)①(2分):②0.52(2分);1.5(2分)。
21 . (2)(12分)①Ⅱ.將紅、黑表筆短接,轉動調零旋鈕Ω使指針指向零。
(或紅黑表筆短接,調節(jié)歐姆表調零旋鈕,使指針指向0Ω)。(2分);
②D(2分);③ 0.260(2分);④12~13 ( 3分) ;⑤Rx=(3分)。
三.計算題(54分)
22.22.(16分)分析和解:
(1)設帶電粒子在平行金屬板勻強電場中運動的時間為t,由類平拋運動可知:
………………① (1分)
………………②(2分)
…………………③(2分)
…………………④(2分)
聯立求解①~④式解得:……………⑤(1分)
或由動能定理和運動的合成、分解的方法,聯立求解得出正確的結果同樣給分。
設帶電粒子第一次飛出電場時的速度為v
即由動能定理;;和①③④聯立可得
(2)帶電粒子以速度v飛出電場后射入勻強磁場做勻速圓周運動,由
…………………………………………………………………⑥(2分)
…………………………………………………………………⑦(1分)
…………………………………………………………………⑧ (1分)
………………………………………………………………………⑨(1分)
聯立求解①③④⑤⑥⑦⑧⑨可得……………………………⑩(1分)
或由下列常規(guī)方法求解:…………………………………………⑴(1分)
……………………………………………………………⑵(1分)
……………………………………………………………⑶(1分)
……………………………………………………………⑷(1分)
……………………………………………………………⑸(1分)
聯立以上有關方程求解可得:…………………………⑹(1分)
(3)畫圖正確給2分。(軌跡1分、速度方向1分)見上圖。
23、(18分)分析和解:
(1)設彈簧解除鎖定前的彈性勢能為EP ,上述過程中由動量守恒、能量轉換和守恒,
則有 ………………………………………………①(3分)
代入已知條件得EP = 7.5 J ………………………………………………②(2分)
(2)設小物塊第二次經過O' 時的速度大小為vm ,此時平板車的速度大小為vM ,
研究小物塊在圓弧面上下滑過程,由系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒,
定水平向右為正方向有
…………………………………………………………③(2分)
………………………………………………④(3分)
由③④兩式可得 ………………………………………⑤(2分)
將已知條件代入③解得vm =
(3)最終平板車和小物塊相對靜止時,二者的共同速度為0.設小物塊相對平板車滑動的總路程為s,對系統(tǒng)由功能關系有 ……………………………⑥(2分)
代入數據解得s =
小物塊最終靜止在O' 點右側, 它距O'點的距離為 s ? L
=
24.(20分)分析和解:⑴經時間t時,金屬桿切割磁感線的有效長度為
L=2vt tan=3t …………………………………………………………… ①(2分)
回路所圍的面積為S==3t2………………………………………………②(2分)
回路的總電阻為R==0.5t ………………………………………③(2分)
解法一:金屬桿(有效長度)切割磁感線產生感應電動勢大小為:
E1=BLv=12V ……………………………………………………………④(3分)
產生感應電流的方向為逆時針
E2==6V …………………………………………………………………⑤(3分)
根據楞次定律可判斷其感應電動勢產生感應電流的方向為順時針
由④⑤兩式可得回路中的感應電動勢的大小E=E1+E2=6V……………………⑥ (1分)
產生感應電流的方向為逆時針。
解法二:∵, S=3t2
∴
∴=6v
解法三:∵
∴
說明:
故t=6s時,回路中感應電動勢應為
⑵金屬桿MN所受安培力的大小為F安=BIL …………………………………⑨(1分)
由閉合電路歐姆定律可知回路中的電流
I= ………………………………………………………………⑩(2分)
聯立③⑦⑨得F安=12N ………………………………………………………11(1分)
⑶外力對金屬桿MN所做功的功率為P外=F外v ……………………………12(1分)
由于金屬桿MN以恒定速度向右滑動有 F安=F外 ……………………………13(1分)
聯立111213解得P外=24W …………………………………… (1分)
(用其它方法算出以上正確答案的同樣給分)。
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