如圖17甲所示，圖的右側(cè)MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點，OO’與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側(cè)空間內(nèi)存在著方向水平向里的勻強電場，場強大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點建立如圖的直角坐標(biāo)系。一細束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以相同的初速度v0從O’點沿O’O方向射入電場區(qū)域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計。

（1）若再在MN左側(cè)空間加一個勻強磁場，使得熒光屏上的亮點恰好位于原點O處，求這個磁場的磁感強度的大小和方向。

（2）如果磁感強度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點位于圖中A點處，已知A點的縱坐標(biāo) , 求它的橫坐標(biāo)的數(shù)值。


解：（1）亮點恰好位于原點O處，表明帶電粒子所受的電場力與洛侖茲力大小相等，設(shè)所加磁場的磁感應(yīng)強度為B，則     qE=qv0B      解得    B=E / v0   由電場力以及左手定則判定磁場方向豎直向上。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強度”實驗中

（1）在對螺線管通電_________（選填“前”或“后”）必須對磁傳感器進行調(diào)零。

（2）（單選題）實驗時，將磁傳感器探管前端插至通電螺線管軸線中點時，磁傳感器讀數(shù)為5mT。減小通電螺線管的電流后，將探管從螺線管的另一端插入，當(dāng)探管前端再次到達螺線管軸線中點時，磁傳感器的讀數(shù)可能為

A．5mT    B．—5mT     C．3mT     D．-3mT

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“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大、技術(shù)較成熟的一種方式。某海港的貨運碼頭，就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機供電，圖1所示為皮帶式傳送機往船上裝煤。本題計算中取sin18?=0.31，cos18?=0.95，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2。

⑴皮帶式傳送機示意圖如圖2所示，傳送帶與水平方向的角度θ=18?，傳送帶的傳送距離為L=51.8m，它始終以v=1.4m/s的速度運行。在傳送帶的最低點，漏斗中的煤自由落到傳送帶上（可認(rèn)為煤的初速度為0），煤與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40。求從煤落在傳送帶上到運至傳送帶最高點經(jīng)歷的時間t；

⑵圖3為潮汐發(fā)電的示意圖。左側(cè)是大海，中間有水壩，水壩下裝有發(fā)電機，右側(cè)是水庫。當(dāng)漲潮到海平面最高時開閘，水由通道進入海灣水庫，發(fā)電機在水流的推動下發(fā)電，待庫內(nèi)水面升至最高點時關(guān)閉閘門；當(dāng)落潮到海平面最低時，開閘放水發(fā)電。設(shè)某潮汐發(fā)電站發(fā)電有效庫容V=3.6×106m3，平均潮差Δh=4.8m，一天漲落潮兩次，發(fā)電四次。水流發(fā)電的效率η1=10%。求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P；

⑶傳送機正常運行時，1秒鐘有m=50kg的煤從漏斗中落到傳送帶上。帶動傳動帶的電動機將輸入電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率η2=80%，電動機輸出機械能的20%用來克服傳動帶各部件間的摩擦（不包括傳送帶與煤之間的摩擦）以維持傳送帶的正常運行。若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳送機供電，能同時使多少臺這樣的傳送機正常運行？

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如圖所示，n個相同的木塊（視為質(zhì)點），每塊的質(zhì)量都是m，從右向左沿同一直線排列在水平桌面上，相鄰木塊間的距離均為L，第n個木塊到桌邊緣的距離也是L，木塊與桌面間的摩擦系數(shù)為μ. 開始時，第1個木塊以初速度v0向左滑行，其余所有木塊都靜止，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運動. 最后第n個木塊剛好滑到桌邊而沒有掉下.

   （1）求在整個過程中損失的機械能和因碰撞而損失的總動能；

   （2）求第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動能與碰撞前動能之比？

   （3）若n=4，L=0.1m，v0=3m/s，取g=10m/s2，求μ的數(shù)值.

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如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1.57T。小球1帶正電，其電量與質(zhì)量之比q1/m1=4C/kg，所受重力與電場力的大小相等；小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上。小球1向右以υ0=23.59m/s的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75s再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。（取g=10m/s2）

問：（1）電場強度E的大小是多少？

   （2）兩小球的質(zhì)量之比

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如下圖所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B．邊長為l的正方形金屬框abcd（下簡稱方框）放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（僅有MN、NQ、QP三條邊，下簡稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r．

　　     

（1）將方框固定不動，用力拉動U型框使它以速度垂直NQ邊向右勻速運動，當(dāng)U型框的MP端滑至方框的最右側(cè)（如圖乙所示）時，方框上的bd兩端的電勢差為多大?此時方框的熱功率為多大?

（2）若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度，如果U型框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少?

（3）若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度v（），U型框最終將與方框分離．如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時間t后方框的最右側(cè)和U型框的最左側(cè)之間的距離為s．求兩金屬框分離后的速度各多大．

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如圖所示，兩平地金屬板上有加有圖乙所示的隨時間t變化的電壓u，板長L = 0.4m，板間離d = 0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B = 5×—3r，方向垂直紙面向里�，F(xiàn)有帶電粒子以速度v0 = 105 m/s沿兩板中線OO'方向平行金屬板射入電場中，磁場邊界MN與中線OO'垂直，已知帶電粒子的比荷q/m = 108C/kg，粒子的重力可忽略不計，在每個粒子通地是場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的。

（1）t = 0時刻射入的帶電粒了沿直線射入磁場，求在磁場中運動的入射點和出射點間的距離；(L=0.4m)

（2）證明射出電場的任何一個帶電粒子粒，進入磁場的入射點和出射點間的距離為定值；

   (設(shè)粒子離開電場時速度為γ，偏轉(zhuǎn)角為ß，則粒子進出磁場時L=2mvcosß/Bq=2mv0/Bq,與離開電場時速度v無關(guān)，僅與v0有關(guān)。 )

（3）試求帶電粒子射出電場時的最大速度。

  (vm=1.12╳105m/s) 

 


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磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。

如圖2所示，通道尺寸、、。工作時，在通道內(nèi)沿z軸正方向加的勻強磁場；沿x軸負(fù)方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓；海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率

（1）船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；

（2）船以的速度勻速前進。若以船為參照物，海水以的速率涌入進水口，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到。求此時兩金屬板間的感應(yīng)電動勢U感；

（3）船行駛時，通道中海水兩側(cè)的電壓按U感計算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)船以的速度勻速前進時，求海水推力的功率。

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如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsint，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示。下列說法正確的是

A．I1和I2表示電流的平均值

B．U1和U2表示電壓的最大值

C．滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大

D．滑片P向下滑動過程中，U2變小、I2變大

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