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2.如圖所示,平行極板與單匝圓線圈相連,極板距離為d,圓半徑為r,單匝線圈的電阻為R1,外接電阻為R2,其它部分的電阻忽略不計.在圓中有垂直紙面向里的磁場,磁感應強度均勻增加,有一個帶電粒子靜止在極板之中,帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q.則下列說法正確的是( �。�
A.粒子帶正電
B.磁感應強度的變化率為Bt=\frac{({R}_{1}+{R}_{2})mgd}{π•{r}^{2}q{R}_{2}}
C.保持開關閉合,向上移動下極板時,粒子將向下運動
D.斷開開關s,粒子將向下運動

分析 A、由楞次定律判斷出感應電動勢的方向,判斷出極板間電場的方向,然后判斷微粒的電性;
B、由平衡條件求出極板間的電場強度,求出極板間的電勢差,然后由法拉第電磁感應定律求出磁感應強度的變化率;
C、開關閉合時,則保持電壓不變,根據(jù)移動極板間距,從而確定電場強度的變化,即可判定電場力變化;
D、開關斷開時,保持電量不變,因此電場力也不變,從而即可求解.

解答 解:A、由圖示可知,磁場垂直與紙面向里,磁感應強度增加,穿過線圈的磁通量增加,
由楞次定律可知,平行板電容器的上極板電勢高,下極板電勢低,板間存在向下的電場,
微粒受到豎直向下的重力而靜止,因此微粒受到的電場力向上,電場力方向與場強方向相反,微粒帶負電,故A錯誤;
B、對微粒,由平衡條件得:mg=q\frac{{U}_{2}}f19slez,而感應電動勢:E=\frac{{(R}_{2}{+{R}_{1})U}_{2}}{{R}_{2}},解得:E=\frac{({R}_{1}+{R}_{2})mgd}{q{R}_{2}},
由法拉第電磁感應定律得:E=n\frac{△∅}{△t}=nS\frac{△B}{△t}
解得:\frac{△B}{△t}=\frac{({R}_{1}+{R}_{2})mgd}{π•{r}^{2}q{R}_{2}},故B正確;
C、當保持開關閉合,則極板間的電壓不變,當向上移動下極板時,導致間距減小,那么電場強度增大,則電場力增大,因此粒子將向上運動,故C錯誤;
D、當斷開開關s,電容器既不充電,也不放電,則電場強度不變,因此電場力也不變,故粒子靜止不動,故D錯誤;
故選:B.

點評 考查正電荷所受電場力方向與場強方向相同,負電荷所受電場力方向與場強方向相反;應用楞次定律判斷出極板間場強的方向即可判斷出微粒的電性;并注意電容器的電壓不變與電量不變的條件,及會分析電場力的變化是決定粒子如何運動的前提條件.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖甲所示,為離子擴束裝置的示意圖,該裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成.其中偏轉(zhuǎn)電場的兩極板由相距為d=0.12m,板長為L1=0.12m兩塊水平平行放置的導體板組成.一群帶負電的相同離子(質(zhì)量為m=6.4×10-27kg;電荷量為g=3.2×10-19C;其重力不計)由靜止開始,經(jīng)加速電場加速后,連續(xù)不斷地沿平行于導體板的方向從兩板正中央射入偏轉(zhuǎn)電場.當偏轉(zhuǎn)電場的兩極板不加電壓時,離子通過兩板之間的時間為3×10-7s;當偏轉(zhuǎn)電場的兩極板間加如圖乙所示的電壓時,所有離子均能從兩板間通過,然后進入水平寬度L2=0.16m、豎直長度足夠大、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,磁場右邊界為豎直放置的熒光屏(不考慮離子間相互作用).求:

(1)加速電場的電壓U0;
(2)離子射出偏轉(zhuǎn)電場的最大側(cè)移量ym;
(3)當磁感應強度大小取何值時,離子能打到熒光屏的位置最低,并求出最低位置離中心點O的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中一位同學在圖中畫出U-I圖象,根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E=1.46 V,求出電池的內(nèi)阻r=0.708Ω.(保留三位有效數(shù)字)

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(1)下列做法中正確的是AC.
A.實驗中彈簧測力計、橡皮筋、細線應與木板平面平行
B.當用A、B兩個彈簧測力計拉細線時,它們之間夾角應取90°以便于算出合力大小
C.讀彈簧測力計示數(shù)時視線要正對測力計的刻度
D.在作力的圖示時,第二次兩根細線上拉力要用同一標度,但可以和第一次的標度不同
(2)若在第二次用彈簧測力計A、B拉細線,當把結點拉至O點時發(fā)現(xiàn)測力計B的指針稍稍超出量程,在下列改進的操作中,可行的是BD
A.不改變測力計A的拉力大小和方向,僅減小B的拉力大小
B.不改變彈簧測力計A的拉力大小和方向,減小測力計A、B所系細線的夾角
C.不改變彈簧測力計A的拉力大小和方向,增大測力計A、B所系細線的夾角
D.保持測力計A的拉力大小不變,減小測力計A、B所系細線的夾角.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi),在-\sqrt{3}m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應強度大小B=4.0×10-2T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,其左邊界與x軸交于P點;在x>0的某區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=3.2×104N/C、方向沿y軸正方向的有界勻強電場,其寬度d=2m.一質(zhì)量m=4.0×10-25kg、電荷量q=-2.0×10-17C的帶電粒子從P點以速度v=4.0×106m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力.求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的半徑和時間;
(2)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;
(3)若只改變上述電場強度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點,試討論電場強度的大小E′與電場左邊界的橫坐標x′的函數(shù)關系.

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7.下列關于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是( �。�
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E.根據(jù)水的摩爾質(zhì)量、密度和阿佛加德羅常數(shù)可以估算水分子的大小

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14.兩個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:

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②你是根據(jù)什么現(xiàn)象判斷兩球同時落地的?答:根據(jù)兩球落地時只發(fā)出一次響聲.
(2)乙同學采用如圖b所示的裝置.兩個相同的弧形軌道分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中上面軌道的末端與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D,調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等.現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩個小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出,可以看到P、Q兩球相碰,只改變上面的弧形軌道相對于地面的高度(不改變AC高),重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象.則下列說法正確的是ABD.
A.兩球運動時間相等
B.兩球在水平方向上的運動情況相同
C.改變P球的高度,兩球相遇的位置不變
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11.如圖,光滑的水平地面上停著一個木箱和小車,木箱質(zhì)量為m,小車和人的總質(zhì)量為M=4m,人以對地速率v將木箱水平推出,木箱碰墻后等速反彈回來,人接住木箱后再以同樣大小的速率v第二次推出木箱,木箱碰墻后又等速反彈回來…多次往復后,人將接不到木箱.求:從開始推木箱到接不到木箱的整個過程,人所做的功.

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12.在地面附近的一個質(zhì)量為2kg的物體,從零勢能面以下1m處下落到零勢能面以下3m處在過程中,重力勢能的最大值是-20J,最小值是-60J,重力勢能變化了-40J.

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