【題目】如圖所示，半徑為r，圓心為的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N，兩極間距離為L(zhǎng)，在MN板中央各有一個(gè)小孔、，、、在同一個(gè)水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電阻形成閉合導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電阻形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計(jì)），以速率從圓形磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從小孔射出，現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運(yùn)動(dòng)，此后粒子恰好不能從射出，而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)G射出，求：

（1）圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

（2）棒下落h的整個(gè)過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱；

（3）粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間；

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）在圓形磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，解得

（2）根據(jù)題意粒子恰好不能從射出的條件為：

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為，

由能量守恒可得，解得

（3）在圓形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則

在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

由，

故

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后，離開地球飛向月球。如圖所示是繞地飛行的三條軌道，軌道1是近地圓形軌道，2和3是變軌后的橢圓軌道。A點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn)，B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為7．7 km/s，則下列說法中正確的（ ）

A．衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率一定大于7．7 km/s

B．衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7．7 km/s

C．衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于在2軌道所具有的機(jī)械能

D．衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率小于在2軌道所具有的最大速率

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)相同的燈泡，分別接在理想變壓器的原、副線圈上（燈泡電阻不隨溫度變化），已知原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，電源電壓恒定，則 （ ）

A．燈泡A、B兩端的電壓之比為UA∶UB＝2∶1

B．通過A、B燈泡的電流之比為IA∶IB＝1∶2

C．燈泡A、B兩端的功率之比為PA∶PB＝1∶2

D．燈泡A、B兩端的功率之比為PA∶PB＝1∶4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線。在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是

A．粒子帶正電

B．粒子在A點(diǎn)加速度大

C．粒子在B點(diǎn)動(dòng)能大

D．A、B兩點(diǎn)相比，B點(diǎn)電勢(shì)較低

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)，O為AB的中點(diǎn)，M、N為AB中垂線上的兩點(diǎn)，無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。以下說法正確的是

A. O點(diǎn)電勢(shì)為零

B. M點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)

C. M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能相等

D. 任何試探電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，在x軸上方存在以O(shè)為圓心、半徑為R的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)（MN為直徑），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于xoy平面向外，y軸上的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力。

（1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小和軌道半徑；

（2）要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后從ON穿出磁場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值Em；

（3）若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Em，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn)，下列說法中正確的是（　　）

A. 萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由伽利略測(cè)定的

B. 萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的

C. 萬有引力定律是由伽利略發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由牛頓測(cè)定的

D. 萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于 （　）

A. 物體勢(shì)能的增加量

B. 物體動(dòng)能的增加量

C. 物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量

D. 物體動(dòng)能的增加量減去克服重力所做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對(duì)于電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）

A．電勢(shì)差的定義式 ，說明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U與電場(chǎng)力做功W成正比，與移動(dòng)電荷的電量q成反比

B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

C．將1C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做1J功，兩點(diǎn)電勢(shì)差為1V

D．若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程，除受電場(chǎng)力外，還受其他力的作用，電荷電勢(shì)能的變化就不再等于電場(chǎng)力所做的功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案