题目
题型:不详难度:来源:
(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动.已知杆受到的摩擦阻力大小恒为f=6N,求求当金属杆最终匀速运动时的速度大小;
(2)计算金属杆匀速运动时电容器两极板间的电势差;
(3)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板D处的一个带正电的粒子加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入圆筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞两次后恰好又从小孔a射出圆筒.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的初速度、重力和空气阻力,粒子的荷质比
q |
m |
答案
则电动势:E=B1Lvm
回路电流:I=
E |
R1+R2 |
安培:力F=B1IL
杆受力平衡:
P |
vm |
联立代入数据得:vm=5m/s
(2)C与电阻R1并联,两端电压相等,杆匀速运动时电容C板间电压:U=
R1 |
R1+R2 |
(3)设杆匀速运动时带电粒子进入圆筒的速率为v、在磁场中作匀速圆周运动的半径为R
根据动能定理:qU=
1 |
2 |
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动:qvB2=m
v2 |
R |
由题意知,2个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁三等分,粒子在圆筒内的轨迹由3段相问的圆弧组成,每段轨迹圆弧对应的圆心角为60°,
由几何关系可得:tan
θ |
2 |
r |
R |
解得:R=
2 |
5 |
3 |
联立解得:B2=
1 |
R |
|
| ||
3 |
答:(1)当金属杆最终匀速运动时的速度大小为5m/s;
(2)金属杆匀速运动时电容器两极板间的电势差为4V;
(3)磁感应强度B2的大小为
| ||
3 |
核心考点
试题【如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨,两导轨间距L=0.2m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g |
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g |
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g |
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g |
A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 |
B.只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 |
C.无论cd棒做何种运动,它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 |
D.R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 |
A. | B. | C. | D. |
A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小 |
B.导体棒ab中的感应电流方向是a→b |
C.导体棒ab所受安培力方向水平向右 |
D.导体棒ab所受合力做功为零 |
A.感应电动势逐渐增大 |
B.感应电流逐渐增大 |
C.感应电流渐保持不变 |
D.金属棒受到安培力逐渐增大 |
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