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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如圖甲所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強磁場,MN、PQ是水平放置的平行長直導軌,其間距L=0.2m,R是連在導軌一端的電阻,ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始,對ab施加一個大小為F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其從靜止開始沿導軌滑動,滑動過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸,圖乙是棒的v-t圖像,其中AO是圖像在O點的切線,AB是圖像的漸近線。除R以外,其余部分的電阻均不計。設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。已知當棒的位移為100m時,其速度達到了最大速度10m/s。求:

(1)R的阻值;
(2)棒ab在題述運動過程中克服摩擦力做的功;
(3)在題述過程中電阻R上產生的焦耳熱。
(1);(2);(3)

試題分析:(1)由圖乙得起動瞬間:  (1分)
則:     
   (1分)
最終以速度勻速運動,則所受到有拉力、摩擦力和安培力的合力為零
       (1分)
     (1分)
聯立可得:     (1分)
(2)棒克服摩擦力做功:    (1分)
(3)由能量關系可得電阻上產生的焦耳熱:  (2分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外。一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的Q點。不計粒子重力。下列說法正確的是

A.極板M比極板N電勢高
B.加速電場的電壓U=ER
C.直徑PQ
D.若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點,則該群離子具有相同的比荷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,O、P、Q三點在同一水平直線上,OP=L,邊長為L的正方形PQMN區域內(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場,左側有水平向右的勻強電場,場強大小為E,質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放,帶電粒子恰好從M點離開磁場,不計帶電粒子重力,求:

⑴磁感應強度大小B;
⑵粒子從O點運動到M點經歷的時間;
⑶若圖中電場方向改為豎直向下,場強大小未知,勻強磁場的磁感應強度變為原來的4倍,當粒子從O點以水平速度v0射入電場,從PN的中點進入磁場,從N點射出磁場,求帶電粒子的初速度v0。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,兩個共軸的圓筒形金屬電極,在內筒上均勻分布著平行于軸線的標號1-8的八個狹縫,內筒內半徑為R,在內筒之內有平行于軸線向里的勻強磁場,磁感應強度為B。在兩極間加恒定電壓,使筒之間的區域內有沿半徑向里的電場。不計粒子重力,整個裝置在真空中,粒子碰到電極時會被電極吸收。

(1)一質量為m1,帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點由靜止出發,進入磁場后到達的第一個狹縫是3號縫,求兩電極間加的電壓U是多少?
(2)另一個粒子質量為m2,帶電量為+q2,也從S點由靜止出發,該粒子經過一段時間后恰好又回到S點,求該粒子在磁場中運動多少時間第一次回到S點。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xOy平面直角坐標系中,直角三角形MNL內存在垂直于xOy平面向里磁感應強度為B的勻強磁場,三角形的一直角邊ML長為6a,落在y軸上,∠NML = 30°,其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區間垂直于y軸和磁場方向射入磁場,已知從y軸上y=-2a的點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經過點.若在直角坐標系xOy的第一象限區域內,加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強電場,在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點為Q.忽略電子間的相互作用,不計電子的重力.試求:

(1)電子的比荷;
(2)電子束從+y軸上射入電場的縱坐標范圍;
(3)從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點的最遠距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強電場,在x軸的下方L處存在一個處置紙面向外的單邊界勻強磁場。今有一個電量為+q、質量為m的粒子(不計重力)從A點處以速度V0水平射入電場,恰好從坐標原點O處飛出,運動一段時間之后進入勻強磁場,并在磁場中經過P點()。求:

(1)平行板間的電場強度的大;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小;
(3)粒子從A點運動到P點的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷,B板帶等量負電荷,板間電場強度為E;磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B1。平行金屬板右側有一擋板M,中間有小孔O′,OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場應強度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板,它與M板的夾角θ=45°,O′C=a,現有大量質量均為m,含有不同電荷量、不同速度的正、負帶電粒子(不計重力),自O點沿OO′方向進入電磁場區域,其中有些粒子沿直線OO′方向運動,并進入勻強磁場B2中,求:

(1)進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度
(2)能擊中絕緣板CD的粒子中,所帶電荷量的最大值
(3)絕緣板CD上被帶電粒子擊中區域的長度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,實線表示在豎直平面內勻強電場的電場線,電場線與水平方向成α角,水平方向的勻強磁場與電場正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運動,l與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中錯誤的是(  )
A.液滴一定做勻變速直線運動
B.液滴一定帶正電
C.電場線方向一定斜向上
D.液滴一定做勻速直線運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)在如圖所示的平面直角坐標系中,存在一個半徑R=0.2 m的圓形勻強磁場區域,磁感應強度B=1.0 T,方向垂直紙面向外,該磁場區域的右邊緣與y坐標軸相切于原點O點.y軸右側存在電場強度大小為E=1.0×104 N/C的勻強電場,方向沿y軸正方向,電場區域寬度l=0.1 m.現從坐標為?(-0.2 m,-0.2 m?)的P點發射出質量m=2.0×10-9 kg、帶電荷量q=5.0×10-5 C的帶正電粒子,沿y軸正方向射入勻強磁場,速度大小v0=5.0×103 m/s.(粒子重力不計).

(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標;
(2)為了使該帶電粒子能從坐標為(?0.1 m,-0.05 m?)的點回到電場,可在緊鄰電場的右側一正方形區域內加勻強磁場,試求所加勻強磁場的磁感應強度大小和正方形區域的最小面積.

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同步練習冊答案
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