( 12分)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻,電阻。間距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(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān),板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對(duì)小球的作用,取。
(1)當(dāng)Rx=29Ω時(shí),電阻消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為,則Rx是多少?
(1)0.6W(2)54Ω

試題分析:(1)閉合電路的外電阻為
                ①
根據(jù)閉合電路的歐姆定律
                          ②
R2兩端的電壓為
                 ③
R2消耗的功率為
                             ④
(2)小球進(jìn)入電磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明重力和電場(chǎng)力等大反向,洛侖茲力提供向心力,
根據(jù)牛頓第二定律                                ⑤
                                          ⑥
連立⑤⑥化簡(jiǎn)得
                                         ⑦
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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                                               ⑧
連立⑦⑧帶入數(shù)據(jù)

干路電流為                        ⑨
                     ⑩
點(diǎn)評(píng):本題的難點(diǎn)在于粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,需要明白,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件為:重力等于電場(chǎng)力,
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平光滑絕緣桌面距地面高h(yuǎn),x軸將桌面分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域。右圖為桌面的俯視圖,Ⅰ區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E,方向與ab邊及x軸垂直;Ⅱ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球,從桌邊緣ab上的M處由靜止釋放(M距ad邊及x軸的距離均為l),加速后經(jīng)x軸上N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),最后從ad邊上的P點(diǎn)飛離桌面;小球飛出的瞬間,速度如圖與ad邊夾角為60o。求:

⑴小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;
⑵Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
⑶小球飛離桌面后飛行的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y>0的空間中存在著沿y軸正方的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y<0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)重力),從y軸上的p(0,b)點(diǎn)以平行x軸的初速度射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)x軸上的N(2b,0)點(diǎn)。求:

(1)粒子經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向。
(2)已知粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從p到O運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,寬度為L(zhǎng)=1m的某一區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,其大小E=2×108N/C,B=1T。一帶正電的粒子以基本一初速度由M點(diǎn)垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)進(jìn)入,沿直線從N點(diǎn)離開(kāi);若只撤去磁場(chǎng),則粒子從P與水平成450角射出。

(1)求粒子的比荷
(2)若只撤去電場(chǎng),則粒子以與水平方向成多少度角穿出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A?B?C放在傾角為30°的固定斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=A與B緊靠一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA="0.80" kg?mB="0.64" kg、mC="0.50" kg,其中A不帶電,B?C均帶正電,且qC=2.0×10-5 C,開(kāi)始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無(wú)摩擦力作用,B?C間相距L="1.0" m.如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0,則相距為r時(shí),兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為Ep=k現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a="1.5" m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),假定斜面足夠長(zhǎng).已知靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g="10" m/s2.求:
(1)B物塊的帶電荷量qB.
(2)A?B運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)距離后開(kāi)始分離.
(3)從開(kāi)始施力到A?B分離,力F對(duì)A物塊做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致,(帶電粒子重力不計(jì))求
(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在充電的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子以速度v從左側(cè)射入,方向垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向,當(dāng)它從右側(cè)射出場(chǎng)區(qū)時(shí),動(dòng)能比射入時(shí)小,若要使帶電粒子從射入到射出動(dòng)能是增加的,可采取的措施有(不計(jì)重力)
A.可使電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)
B.可使磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)
C.可使粒子帶電性質(zhì)改變(如正變負(fù))
D.可使粒子射入時(shí)的動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑為R的光滑絕緣環(huán),豎直放置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,質(zhì)量為m,帶電量為+q的空心小球穿在環(huán)上。當(dāng)小球由靜止開(kāi)始從環(huán)的頂點(diǎn)A下滑到與圓心等高的水平位置B時(shí),求:

(1)小球的電勢(shì)能變化多大?
(2)小球的速度是多大?
(3)小球?qū)Νh(huán)的壓力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑斜面的傾角為,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框,邊的邊長(zhǎng)為,邊的邊長(zhǎng)為,線框的質(zhì)量為,電阻為,線框通過(guò)絕緣細(xì)線繞過(guò)光滑的滑輪與重物相連,重物質(zhì)量為,斜面上線(平行底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng)的,且線框的邊始終平行底邊,則下列說(shuō)法正確的是(   )
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為
C.線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
D.該勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為

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