題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,兩平行金屬板A、B長L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,A板比B板電勢高300 V,即UAB=300 V.一帶正電的粒子電量q=10-10 C,質(zhì)量m=10-20 kg.從R點(diǎn)沿電場中心線垂直電場線飛入電場,初速度v0=2×106 m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響).已知兩界面MN、PS相距為L=12 cm,粒子穿過界面PS后被點(diǎn)電荷Q施加的電場力俘獲從而以0點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上.(靜電力數(shù)k=9×109 N·M2/C2)
(1)求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離h=?
(2)求粒子穿過界面上W時(shí)的速度v=?
(3)求粒子穿過界面PS時(shí)偏離中心線RO的距離Y=?
(4)求點(diǎn)電荷的電荷量Q=?(該小題結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
如圖所示,一個(gè)矩形線圈的ab、cd邊長為L1,ad、bc邊長為L2,線圈的匝數(shù)為N,線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中, 并以O(shè)O/為中軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),(OO/與磁場方向垂直,線圈電阻不計(jì)),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)從中性面開始計(jì)時(shí),請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)用法拉第電磁感應(yīng)定律證明該線圈產(chǎn)生的是正弦交流電。
(2)將線圈產(chǎn)生的交流電通入電阻為R的電動(dòng)機(jī)時(shí),形成的電流有效值為I,請(qǐng)計(jì)算該電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率(其它損耗不計(jì))。
(3)用此電動(dòng)機(jī)將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導(dǎo)體棒EF從靜止向上拉,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,U型金屬框架寬為L且足夠長,內(nèi)有垂直向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,導(dǎo)體棒上升高度為h時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為t,且此時(shí)導(dǎo)體棒剛開始勻速上升,棒有效電阻為R0,金屬框架的總電阻不計(jì),棒與金屬框架接觸良好,請(qǐng)計(jì)算:
①導(dǎo)體棒勻速上升時(shí)的速度和已知量的關(guān)系。
②若t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v0,求t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒與金屬框架產(chǎn)生的焦耳熱。
(21分)如圖所示,一個(gè)矩形線圈的ab、cd邊長為L1,ad、bc邊長為L2,線圈的匝數(shù)為N,線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中, 并以O(shè)O/為中軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),(OO/與磁場方向垂直,線圈電阻不計(jì)),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)從中性面開始計(jì)時(shí),請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)用法拉第電磁感應(yīng)定律證明該線圈產(chǎn)生的是正弦交流電。
(2)將線圈產(chǎn)生的交流電通入電阻為R的電動(dòng)機(jī)時(shí),形成的電流有效值為I,請(qǐng)計(jì)算該電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率(其它損耗不計(jì))。
(3)用此電動(dòng)機(jī)將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導(dǎo)體棒EF從靜止向上拉,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,U型金屬框架寬為L且足夠長,內(nèi)有垂直向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,導(dǎo)體棒上升高度為h時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為t,且此時(shí)導(dǎo)體棒剛開始勻速上升,棒有效電阻為R0,金屬框架的總電阻不計(jì),棒與金屬框架接觸良好,請(qǐng)計(jì)算:
①導(dǎo)體棒勻速上升時(shí)的速度和已知量的關(guān)系。
②若t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v0,求t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒與金屬框架產(chǎn)生的焦耳熱。
(21分)如圖所示,一個(gè)矩形線圈的ab、cd邊長為L1,ad、bc邊長為L2,線圈的匝數(shù)為N,線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,并以O(shè)O/為中軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),(OO/與磁場方向垂直,線圈電阻不計(jì)),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)從中性面開始計(jì)時(shí),請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)用法拉第電磁感應(yīng)定律證明該線圈產(chǎn)生的是正弦交流電。
(2)將線圈產(chǎn)生的交流電通入電阻為R的電動(dòng)機(jī)時(shí),形成的電流有效值為I,請(qǐng)計(jì)算該電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率(其它損耗不計(jì))。
(3)用此電動(dòng)機(jī)將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導(dǎo)體棒EF從靜止向上拉,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,U型金屬框架寬為L且足夠長,內(nèi)有垂直向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,導(dǎo)體棒上升高度為h時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為t,且此時(shí)導(dǎo)體棒剛開始勻速上升,棒有效電阻為R0,金屬框架的總電阻不計(jì),棒與金屬框架接觸良好,請(qǐng)計(jì)算:
①導(dǎo)體棒勻速上升時(shí)的速度和已知量的關(guān)系。
②若t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v0,求t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒與金屬框架產(chǎn)生的焦耳熱。
(21分)如圖所示,一個(gè)矩形線圈的ab、cd邊長為L1,ad、bc邊長為L2,線圈的匝數(shù)為N,線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中, 并以O(shè)O/為中軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),(OO/與磁場方向垂直,線圈電阻不計(jì)),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)從中性面開始計(jì)時(shí),請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)用法拉第電磁感應(yīng)定律證明該線圈產(chǎn)生的是正弦交流電。
(2)將線圈產(chǎn)生的交流電通入電阻為R的電動(dòng)機(jī)時(shí),形成的電流有效值為I,請(qǐng)計(jì)算該電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率(其它損耗不計(jì))。
(3)用此電動(dòng)機(jī)將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導(dǎo)體棒EF從靜止向上拉,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,U型金屬框架寬為L且足夠長,內(nèi)有垂直向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,導(dǎo)體棒上升高度為h時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為t,且此時(shí)導(dǎo)體棒剛開始勻速上升,棒有效電阻為R0,金屬框架的總電阻不計(jì),棒與金屬框架接觸良好,請(qǐng)計(jì)算:
①導(dǎo)體棒勻速上升時(shí)的速度和已知量的關(guān)系。
②若t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v0,求t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒與金屬框架產(chǎn)生的焦耳熱。
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