【題目】如圖所示,水平放置的兩塊帶電金屬極板a、b平行正對(duì).極板長(zhǎng)度為l,板間距為d,板間存在著方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)只存在于兩板間.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,以水平速度v0從兩極板的左端正中央沿垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向射入極板間,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).不計(jì)粒子的重力及空氣阻力.
(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)若撤去磁場(chǎng),粒子能從極板間射出,求粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的距離;
(3)若撤去電場(chǎng),還是讓該粒子以水平速度v0從兩極板的左端正中央沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入極板間,為使粒子不從磁場(chǎng)中射出,求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡:
解得:
(2)撤去磁場(chǎng),粒子在極板之間做類平拋運(yùn)動(dòng),分解位移:
電場(chǎng)力提供加速度:
聯(lián)立方程解得粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的距離:
(3)撤去電場(chǎng),粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于粒子的電性不影響結(jié)果,所以假設(shè)粒子帶正電,則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
若為軌跡1,則粒子的運(yùn)動(dòng)半徑:
洛倫茲力提供向心力:
聯(lián)立方程解得:
若為軌跡2,則根據(jù)勾股定理,粒子的運(yùn)動(dòng)半徑:
洛倫茲力提供向心力:
聯(lián)立方程解得:
為使粒子不從磁場(chǎng)中射出,所加磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍為:
即:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某點(diǎn)電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A. b點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)
B. 若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功
C. c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)法判斷
D. 若將一正試探電荷從d點(diǎn)由靜止釋放,電荷將沿著電場(chǎng)線由d到c
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示;BC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧,AB=L,OB=,在坐標(biāo)原點(diǎn)O固定一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷。已知靜電力常數(shù)為K。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.弧BC上電勢(shì)最高的一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為
B.弧BC上還有一點(diǎn)與B點(diǎn)的電勢(shì)相同
C.弧BC上還有一點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
D.電子從B點(diǎn)沿著圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),它的電勢(shì)能先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為了精確測(cè)量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:
蓄電池E,電流表A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R,電阻箱RP,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。某活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
a.閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R和RP,使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng),記下兩表示數(shù)分別為I1、U1;
b.閉合S2、保持RP阻值不變,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。
(1)寫出被測(cè)電阻的表達(dá)式Rx= __________(用兩電表的讀數(shù)表示)。
(2)由于本實(shí)驗(yàn)所使用的電流表、電壓表都不是理想電表,不能忽略電表電阻對(duì)電路的影響。則上述測(cè)量中被測(cè)電阻Rx的測(cè)量值__________真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”),這是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)電路能消除實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的________誤差(選填“系統(tǒng)”、“偶然”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為氫原子的能級(jí)示意圖,大量氫原子從量子數(shù)為n的能級(jí)向較低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子,并利用這些光照射逸出功為4.54eV的金屬鎢,其中只有兩種頻率的光a、b能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),a光的頻率較高,則
A.氫原子從n=3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷
B.氫原子從n=4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷
C.用a光照射放射性元素Po,其半衰期變小
D.金屬鎢逸出光電子的最大初動(dòng)能為5.66eV
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖,他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上,線圈A和電池連接,線圈B用導(dǎo)線連通,導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針。實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是
A. 用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn),用十節(jié)電池作電源小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
B. 線圈B匝數(shù)較少時(shí)小磁針不偏轉(zhuǎn),匝數(shù)足夠多時(shí)小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
C. 線圈A和電池連接瞬間,小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
D. 線圈A和電池?cái)嚅_瞬間,小磁針不偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電動(dòng)機(jī)的電阻R0=1.0Ω,電阻R1=1.5Ω.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表的示數(shù)U1=3.0V,求:
(1)電源釋放的電功率;
(2)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率.將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌彎曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑連接,右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻.平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處?kù)o止釋放,到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止.已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好.重力加速度為g,在金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中.求:
(1)電阻R上的最大電流;
(2)通過(guò)金屬棒的電荷量;
(3)金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱.
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