题目
题型:0107 期末题难度:来源:
(1)从图示位置开始金属杆转动半周期的时间内,两极板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角θ;
(3)带电粒子在电磁场中运动的总时间t总。
答案
由电路的连接特点知E=I·4R,U0=I·2R=E/2=1 V
T1=2π/ω=20 s
由右手定则知
在0~T1/2时间内 金属杆ab中的电流方向为b→a,则φa > φb
在0~T1/2时间内 金属杆ab中的电流方向为a→b,则φa < φb
则在0~T1/2时间内φM < φN
UMN=- U0=- 1 V
(2)粒子在平行板电容器内做类平抛运动,在0~T1/2时间内
水平方向L2=v0·t1
竖直方向,,,
则q/m=0.25 C/kg,vy=0.5 m/s,
tanθ=vy/v0=1
所以θ=45°
(3)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动
由,得
即,
由几何关系及粒子在磁场中运动的对称性可知:粒子恰好在磁场中做了3/4圆周运动,并且粒子刚好能从平行板电容器的另一极板重新飞回到电场中
则磁场中的运动时间为t2=3T2/4=3π s
由于t1 + t2=4 + 3π≈13.42 s,大于T1/2且小于T1,则此时飞回电场时,电场方向与开始时相反,并且此时的速度与飞出电场时的速度等大、与水平方向的夹角大小相同,方向为倾斜左上45°,则运动具有对称性,t3=t1=4 s
综上带电粒子在电磁场中总的运动时间为t总=t1 + t2 + t3=8 + 3π≈17.42 s
核心考点
试题【如图所示,半径为L1=2 m的金属圆环内上、下两部分各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1=10/π T,长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
B.此时圆环的加速度为
C.此过程中通过圆环截面的电量为
D.此过程中回路产生的电能为0.75mv2
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间;
(3)线框落地时的速度的大小;
(4)线框在运动的全过程中产生的焦耳热。
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力。
(2)若从t=0开始,使磁感应强度的大小从B0开始使其以=0.20T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)
(1)线框进入磁场前的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(4)ab边运动到gh线处的速度大小;
(5)线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
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