如圖5甲所示.一對平行放置的金屬板M.N的中心各有一小孔P.Q.PQ連線垂直金屬板,N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面向外的勻強磁場.磁感應(yīng)強度大小為B.圓半徑為r.且圓心O在PQ的延長線上.現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m.電量為+q的帶電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計.粒子間的相互作用力忽略不計).從某一時刻開始.在板M.N間加上如圖5乙所示的交變電壓.周期為T.電壓大小為U.如果只有在每一個周期的0-T/4時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出.求: 甲 乙 圖5 (1)在每一個周期內(nèi)哪段時間放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大? (2)該圓形磁場的哪些地方有帶電粒子射出.在圖中標出有帶電粒子射出的區(qū)域. 答案:(1)在每一個周期內(nèi)放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大.設(shè)最大速度為v.則據(jù)動能定理得.求得. (2)因為解得帶電粒子在磁場中的最小偏轉(zhuǎn)角為.所以圖6中斜線部分有帶電粒子射出. 圖6 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖16甲所示，水平放置的兩平行正對金屬板間接有圖乙所示的隨時間變化的電壓U，板長L=0.10m，板間距離d=5.0×10-2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為豎直平面MN的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=5.0×10-3T，方向與板間電場正交向里（垂直紙面向里）�，F(xiàn)有帶電粒子以速度v0=1.0×105 m/s，沿兩板中線OO′方向平行金屬板射入電場中，中線OO′與磁場邊界MN垂直，已知帶電粒子的比荷=1.0×108 C/kg。粒子的重力不計，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作恒定不變，求：

（1）t=0時刻射入的粒子在磁場中的入射點和出射點間的距離；

（2）帶電粒子進入磁場時的最大速度的大小和方向；

（3）證明帶電粒子進入磁場與射出磁場的兩位置之間的距離為定值。

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如圖甲所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L．M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．用與導(dǎo)軌平行且向上的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿ab沿導(dǎo)軌向上運動，最終將做勻速運動．當改變拉力F的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度v也會改變，v和F的關(guān)系如圖乙所示．
（1）金屬桿ab在勻速運動之前做什么運動？
（2）若m=0.25kg，L=0.5m，R=0.5Ω，取重力加速度g=10m/s2，試求磁感應(yīng)強度B的大小及θ角的正弦值sin θ．

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量m為0.4kg的金屬棒c d垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻不計，整個裝置放在磁感強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到1m/s時，拉力的功率為0.4w，此刻t=0開始計時并保持拉力的功率恒定，經(jīng)一段時間金屬棒達到穩(wěn)定速度，在該段時間內(nèi)電流通過電阻R做的功為1.2J．試求：
（1）金屬棒的穩(wěn)定速度；
（2）金屬棒從開始計時直至達到穩(wěn)定速度所需的時間；
（3）在乙圖中畫出金屬棒所受拉力F隨時間t變化的大致圖象；
（4）從開始計時直至達到穩(wěn)定速度過程中，金屬棒的最大加速度為多大？并證明流過金屬棒的最大電量不會超過2.0C．

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如圖甲所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置，其俯視圖如圖乙所示．已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0.2m，極板本身的厚度不計，極板長均為L=0.2m，板間電壓都是U=6.0×102V．金屬板右側(cè)為豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=5×102T，磁場區(qū)域足夠大．今有一質(zhì)量為m=1×10-4kg，電量為q=2×10-6C的帶負電小球在水平面上如圖從PQ平行板間左側(cè)中點O沿極板中軸線以初速度v0=4m/s進入平行金屬板PQ．
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（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ進入磁場瞬間的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終在極板MN的左側(cè)中點O′沿中軸線射出．則金屬板Q、M間距離最大是多少？

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如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量m為0.4 kg的金屬棒c d垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻不計，整個裝置放在磁感強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到1 m/s時，拉力的功率為0.4w，此刻t＝0開始計時并保持拉力的功率恒定，經(jīng)一段時間金屬棒達到穩(wěn)定速度，在該段時間內(nèi)電流通過電阻R做的功為1.2 J．試求：

（1）金屬棒的穩(wěn)定速度；

（2）金屬棒從開始計時直至達到穩(wěn)定速度所需的時間；

（3）在乙圖中畫出金屬棒所受拉力F隨時間t變化的大致圖象；

（4）從開始計時直至達到穩(wěn)定速度過程中，金屬棒的最大加速度為多大？并證明流過金屬棒的最大電量不會超過2.0C．

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