題目列表(包括答案和解析)
如圖8(甲)所示,、為平行放置的水平金屬軌道,、為相同半徑,平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點(diǎn),P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn),軌道間距,圓軌道半徑,整個(gè)裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,兩區(qū)域?qū)挾?img width=47 height=17 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/2013/06/05/05/2013060505150328670003.files/image043.gif' >,兩區(qū)域之間的距離;區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場(chǎng)B1,變化規(guī)律如圖18(乙)所示,規(guī)定豎直向上為B1的正方向;區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,方向豎直向上。兩磁場(chǎng)間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量,電阻的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動(dòng)下,從處由靜止開始運(yùn)動(dòng),到達(dá)處撤去恒力F,CD棒可勻速地穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),并能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處,最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計(jì),運(yùn)動(dòng)過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,g取10 m/s2 求:
(1)水平恒力F的大;
(2)CD棒在直軌道上運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。
(18分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔、,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為,周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為()的粒子由靜止釋放,粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場(chǎng))
(1)求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá),且速度恰好為零,求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小
(18分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔、,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為,周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為()的粒子由靜止釋放,粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場(chǎng))
(1)求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá),且速度恰好為零,求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小
(甲)
(乙)
圖18
(1)求小球與鋼板第一次碰撞后瞬間,小球的速度v1和鋼板的速度v2.
(2)要使小球與鋼板每次都在同一高度(即鋼板的初始位置)相碰,求鋼板質(zhì)量的最大值.?
(3)以小球開始自由下落的瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn),以向下為正方向,以的值作為1個(gè)時(shí)間單位(v0為小球第一次剛落到鋼板瞬間的速度值).試在圖18(乙)中畫出小球的v-t 圖線.(要求至少畫出小球與鋼板發(fā)生第三次碰撞前的圖線)
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