如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為,
L2
,PQ板帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子以速度v?從MN板邊緣沿平行于板的方向射人兩板問,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.求:
(1)兩金屬板間所加電場的場強大小.
(2)勻強磁場的磁感府強度B的大。
分析:(1)帶電粒子在平行金屬板間做的是類平拋運動,對物體受力分析,根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得電場的場強大小;
(2)帶電粒子以速度v飛出電場后射入勻強磁場做勻速圓周運動,根據(jù)粒子的運動畫出運動的軌跡,由幾何關(guān)系可以求得磁感強度的大。
解答:解:(1)粒子在平行金屬板間做類平拋運動,
有:t=
L
v

在沿電場方向上有:
L
2
=
1
2
?
qE
m
t2

聯(lián)立兩式解得E=
mv2
qL

(2)出電場時沿電場方向上的速度vy=at=v.
則進入磁場的速度為v′=
2
v
,速度與水平方向成45度角.
根據(jù)幾何關(guān)系得,r=
2
L
2

根據(jù)qv′B=m
v2
r
得,r=
mv′
qB

解得B=
2mv
qL

答:(1)兩金屬板間所加電場的場強大小為
mv2
qL

(2)勻強磁場的磁感府強度B的大小為
2mv
qL
點評:本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動,要掌握住半徑公式、周期公式,畫出粒子的運動軌跡后,幾何關(guān)系就比較明顯了.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?開封模擬)如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=O.5m,導(dǎo)軌平面與水平面 間的夾角6=37°,NQ丄MN,NQ間連接有一個R=3Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于 導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒放置在導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻r=2Ω,其余部分電阻不計.現(xiàn)從ab由靜止釋放金屬棒,ab緊靠NQ,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始 終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd到ab的距 離為S=2m.(g取=10m/s2
(1)金屬棒到達(dá)cd處的速度是多大?
(2)在金屬棒從ab運動到cd的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5m且足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌  平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接一個R=4Ω的電阻.一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=1T.將一根質(zhì)量m=0.05kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab,緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計.現(xiàn)靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd離NQ的距離s=0.2m.g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 問:
(1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大?
(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度多大?
(3)若將金屬棒滑行至以處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁場的磁感應(yīng)強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1s時磁感應(yīng)強度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,MN、PQ是兩條在水平面內(nèi)、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與阻值為R=0.5Ω的電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1:n2=2,導(dǎo)軌寬度為L=0.5m.質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上,在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復(fù)運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=2sin
π
2
t
,已知垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=1T,導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、導(dǎo)線和線圈的電阻均不計,電流表為理想交流電表,導(dǎo)體棒始終在磁場中運動.則下列說法中正確的是( 。
A、在t=1s時刻電流表的示數(shù)為
1
2
2
A
B、導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為1V
C、單位時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J
D、從t=0至t=3s的時間內(nèi)水平外力所做的功為0.75J

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.50m,導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=37°,N、Q間連接一個電阻R=5.0Ω,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度B=1.0T.將一根質(zhì)量m=0.050kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置,金屬棒的電阻為r=1.0Ω,導(dǎo)軌的電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,位置cd與ab之間的距離s=2.0m.已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)金屬棒達(dá)到cd處的感應(yīng)電流大;
(2)金屬棒從ab運動到cd的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,MN和PQ式固定在水平面內(nèi)間距L=0.02m的平行金屬軌道,軌道的電阻忽略不計,金屬桿ab垂直放置在軌道上.兩軌道間連接有阻值為R0=1.50Ω的電阻,ab桿的電阻R=0.50Ω,ab桿與軌道接觸良好并不計摩擦,整個裝置放置在磁感應(yīng)強度為B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向下.對ab桿施加一水平向右的拉力,使之以v=5.0m/s的速度在金屬軌道上向右勻速運動.求:
(1)通過電阻R0的電流;
(2)對ab桿施加的水平向右的拉力的大;
(3)ab桿兩端的電勢差.

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