如圖所示,兩等大的平行金屑板相距為d=2.50m,板間有一內(nèi)壁光滑的硬塑料管處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.43T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,管內(nèi)有一半徑可以忽略不計(jì)的帶電小球,球的質(zhì)量為m=12.0g,電荷量為q=0.100C.板的右側(cè)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.00m的正方形線圈,線圈在同樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電壓經(jīng)過(guò)一理想的整流(將交流變成直流)裝置后,輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時(shí),小球在管中沿逆時(shí)針?lè)较蜃鲎兯賵A周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率為v=8.00m/s,此時(shí)球?qū)鼙诘膲毫榱悖裟硶r(shí)刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間,此后小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),求(線圈電阻不計(jì),g取10m/s2

(1)兩板間未加電壓時(shí),小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字.)

解:(1)小球在最低點(diǎn)時(shí):   

    解得:R=0.750m

    小球由最低點(diǎn)到最左端過(guò)程機(jī)械能守恒:

    解得: 

    小球在最左端時(shí):  

    解得 ,“一”號(hào)說(shuō)明小球受的管壁的作用力方向向左

(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為

  

    電動(dòng)勢(shì)的有效值為   

    兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度為  

    由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則  

由以上各式解得    

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:

一束電子流在經(jīng)U=5 000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.若兩板間距d=1.0 cm,板長(zhǎng)l=5.0 cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,兩塊平行金屬板,相距為d.加上如圖所示的電壓,電壓的最大值為U,周期為T(mén).現(xiàn)有一束離子束,其中每個(gè)粒子的電量為q、質(zhì)量為m,從與兩板等距處沿兩板平行的方向連續(xù)射入,設(shè)粒子通過(guò)平行板間區(qū)域所用的時(shí)間為T(mén)(與電壓的變化周期相同),且所有的粒子都可以通過(guò)兩板間的空間而打到右端的靶上.

 (1)粒子打到靶上的位置與靶的中心點(diǎn)O間的距離s與粒子入射時(shí)刻t有關(guān),寫(xiě)出s與t[t]的函數(shù)關(guān)系式.

(2)求所有粒子打到靶上的位置的范圍(即求出它們與靶的中心點(diǎn)O的最大距離與最小距離).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2015屆浙江省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一束電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.若兩板間距d =1.0 cm,板長(zhǎng)l =5.0 cm,那么,要使電子能 從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

 

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江西省高二上期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩平行金屬板相距為d,加上如圖所示(b)所示的方波形電壓,電壓的最大值為U0,周期為T(mén).現(xiàn)有重力可忽略的一束離子,每個(gè)離子的質(zhì)量為m,電量為q,從與兩板等距處的O點(diǎn),沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板中。已知每個(gè)離子通過(guò)平行板所需的時(shí)間恰為T(mén)(電壓變化周期)且所有離子都能通過(guò)兩板間的空間,打在兩金屬板右端的熒光屏上,試求:

(1)離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最小距離

(2)離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最大距離。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解