一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面．導(dǎo)線框的右端通過(guò)導(dǎo)錢按－對(duì)水平放置的平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間的距離為d；如圖所示，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的離子（不計(jì)重力）以初速度v0從極板左端沿兩板中線水平向右射入板間．該離子從兩板間飛出后，垂直進(jìn)人磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、寬為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)的上下區(qū)域足夠大）中作勻速圈周周運(yùn)動(dòng)．

(1)若圓形導(dǎo)線框中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律是B＝－Kt + B0，試判斷1,2兩極板哪一塊為正極板？并算出兩極板間的電壓U．

（2）設(shè)兩極板間的電壓為U0，則離子飛出兩極板時(shí)的速度v大小為多少？

（3）若（2）問(wèn)中求得速度代人數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)恰好有，要使離子不從右邊界飛出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的最小值．


解：（1）根據(jù)楞次定律可以判斷：1極板為正極板（2分）

由題意知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率 （1分）

法拉第電磁感應(yīng)定律可知：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

E＝ （2分）

而：S＝πr2　　　　　　

故兩板間的電壓U=E=πKr2 （1分）

（2）如圖所示，該離子在兩板間作類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)離子在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則有：

L= v0t （1分）

　 （2分）

飛出兩板時(shí)，豎直速度Vy=at （1分）

故離子飛出兩板時(shí)速度V== （2分）

（3）若v=, 則cos=,即=450 （1分）

設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)半徑為R，

由牛頓第二定律有： （2分）

要使電子不從磁場(chǎng)右邊界離開(kāi)，如圖須有:

R+Rcos450 D （2分）

解得： （1分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一半圓柱形透明體橫截面如圖所示，O為截面的圓心，半徑R=cm，折射率n=。一束光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點(diǎn)以60°的入射角射入透明體，求該光線在透明體中傳播的時(shí)間。（已知真空中的光速c=3．0×108m/s）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4﹕1，交流電壓表、電流表均為理想電表．原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R1為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減小），R為定值電阻.下列說(shuō)法正確的是

A．R1處溫度升高時(shí)，變壓器輸入功率增加

B．R1處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大

C．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為（V）

D．變壓器原線圈、副線圈中的交流電的頻率之比為4﹕1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，變化情況如圖b、c所示，電場(chǎng)強(qiáng)度方向以y軸負(fù)方向?yàn)檎鸥袘?yīng)強(qiáng)度方向以垂直紙面向外為正．t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O開(kāi)始以速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子重力忽略不計(jì)，圖b、c中E0=， ， B0已知．要使帶電粒子在0~4nt0（n∈N）時(shí)間內(nèi)一直在場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)，求：

（1）在t0時(shí)刻粒子速度方向與x軸的夾角；

（2）右邊界到O的最小距離；

（3）場(chǎng)區(qū)的最小寬度。

 


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是

A．第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律

B.如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加

C.保持氣體的質(zhì)量和體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

D.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能時(shí)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來(lái)看這兩種改變方式是有區(qū)別的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，容積一定的測(cè)溫泡，上端有感知?dú)怏w壓強(qiáng)的壓力傳感器。待測(cè)物體溫度升高時(shí)，泡內(nèi)封閉氣體

A．內(nèi)能不變，壓強(qiáng)變大      B．體積不變，壓強(qiáng)變大

C．溫度不變，壓強(qiáng)變小      D．溫度降低，壓強(qiáng)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


現(xiàn)有器材：熱敏電阻RT（80Ω∽200Ω）、溫度計(jì)、一杯水、電源(6V，內(nèi)阻可忽略)、電流表(量程60mA，內(nèi)阻約10Ω) 、電壓表(量程10V，內(nèi)阻約20kΩ) 、電鍵、酒精燈、導(dǎo)線若干。某同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)電路探究熱敏電阻RT隨溫度t變化的關(guān)系，并連接了部分實(shí)物，如圖丙所示。

①在圖丙的實(shí)物圖上完成電路連線。

②用酒精燈對(duì)水加熱，該同學(xué)測(cè)得不同溫度下的電流和電壓值。由下表數(shù)據(jù)，可計(jì)算出t =520C時(shí)RT =____Ω；請(qǐng)?jiān)趫D丁中描出相應(yīng)的點(diǎn)，并作出RT—t圖線。

溫度t（0C）

30

42

52

63

73

80

電壓U（V）

5.44

5.35

5.27

5.20

5.00

4.97

電流I（mA）

27.2

30.6

34.2

40.0

46.3

52.3

RT阻值Ω

200

175

130

108

95

③由圖線可知，熱敏電阻RT阻值隨溫度t均勻減小，變化率為_(kāi)______（保留三位有效數(shù)字）。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的有__________（填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化

B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射

C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低

D．不論機(jī)械波、電磁波，都滿足v=λf，式中三參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率

E．電磁波具有偏振現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，水平面內(nèi)兩根光滑的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)， 一定質(zhì)量的金屬棒垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好。若對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右的外力F，使金屬棒從a位置由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)。若導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則下列圖像（金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E、通過(guò)電阻R的電量q、電阻R消耗的功率P、外力F）正確的是

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