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如圖14所示,PR是一長為L=0.64 m 的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一個垂直于紙面向里的勻強磁場B,磁場的寬度為0.32 m.一個質量m=0.50×10-3 kg、帶電荷量q=5.0×102 C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動.當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤掉電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍做勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4.若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,取g=10 m/s2.

圖14

(1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電;?

(2)求磁感應強度B的大小;?

(3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能.

(1)電場方向向左 物體帶負電 (2)0.13 T (3)4.8×10-4 J?


解析:

(1)物體由靜止開始向右做勻加速運動,證明電場力向右且大于摩擦力.進入磁場后做勻速直線運動,說明它受的摩擦力增大,證明它受的洛倫茲力方向向下.由左手定則判斷,物體帶負電.物體帶負電而所受電場力向右,證明電場方向向左.?

(2)設物體被擋板彈回后做勻速直線運動的速度為v2,從離開磁場到停止的過程中,根據動能定理有-μmg=0-mv22,解得v2=0.80 m/s.物體在磁場中向左做勻速直線運動,受力平衡,mg=qv2B,解得B≈0.125 T≈0.13 T.?

(3)設從D點進入磁場時的速度為v1,根據動能定理有:qEL-μmgL=mv12,物體從DR做勻速直線運動,受力平衡:qE=μ(mg+qv1B),解得v1=1.6 m/s,小物體撞擊擋板損失的機械能:ΔE=mv12-mv22,解得?ΔE=4.8×10-4 J.?

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

影響物質材料電阻率的因素很多.一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大;半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小;
(1)如圖(甲)是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內阻不計)、電流表(量程為5mA、內阻Rg=100Ω)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.
①電流刻度較大處對應的溫度刻度值
 
;(填“較大”或“較小”)
②若電阻箱阻值R′=50Ω,在丙圖中空格處(5mA)對應的溫度數(shù)值為
 
℃.
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(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的導電特性,其電阻隨溫度變化關系復雜.現(xiàn)有一只由PTC元件做成的加熱器,實驗測出各溫度下它的阻值,數(shù)據如下:
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
加熱器接到200V的電源上,在方格紙上已根據反復實驗的大量實驗數(shù)據作出了PTC加熱器功率PR隨溫度t的變化關系曲線,已知PTC加熱器器外表面向四周散熱的功率為PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(單位為℃)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取20℃).
①請在同一坐標平面內作出PQ與溫度t之間關系的圖象
②加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
 
℃;
③加熱器保持工作穩(wěn)定溫度的原理為:
當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時:
 
;
當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時:
 
從而保持溫度穩(wěn)定.                        
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.為研究滑塊的運動,選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板以及由漏斗和細線構成的單擺等組成如圖1所示的裝置,實驗中,滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動,同時讓單擺垂直于紙帶運動方向做小擺幅擺動,漏斗可以漏出很細的有色液體,在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置,如圖2所示
①漏斗和細線構成的單擺在該實驗中所起的作用與下列哪個儀器相同?
 
(填寫儀器序號)
A.打點計時器      B.秒表       C.毫米刻度尺      D.電流表
②如果用該實驗裝置測量滑塊加速度,對實驗結果影響最大的原因是:
 

Ⅱ.一由PTC元件做成的加熱器,實驗測出各溫度下它的阻值,數(shù)據如下:
t/0C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
R2/kΩ2 196 121 49 9 16 25 36 64 100 196 256
R-1/kΩ-1 0.07 0.09 0.14 0.33 0.28 0.20 0.17 0.13 0.10 0.07 0.06
①已知它向四周散熱的功率為PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(單位為℃)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題
取20℃).當加熱器產生的焦耳熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定.加熱器接到200V的電源上,在圖3的方格紙上作出PR和PQ與溫度t之間關系的圖象加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
 
℃;(保留兩位有效數(shù)字)    
②加熱器的恒溫原理為:當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時
 
;
當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時
 
,從而保持溫度穩(wěn)定.
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖14所示,PR是一長為L=0.64 m 的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一個垂直于紙面向里的勻強磁場B,磁場的寬度為0.32 m.一個質量m=0.50×10-3 kg、帶電荷量q=5.0×102 C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動.當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤掉電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍做勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4.若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,取g=10 m/s2.

圖14

(1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電;?

(2)求磁感應強度B的大小;?

(3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年宜昌一中期末)(14分) 如圖所示,PR是一長為L=0.64 m的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端。整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的寬度d=0.32 m。一個質量m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動。當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤去電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4。若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2。
 。1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電并說明理由;
 。2)求磁感應強度B的大。
 。3)求物體與擋板碰撞前的速度大小!                              

      

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