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如圖13所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為d,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結果粒子恰好從PQ板右邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.試求:

圖13

(1)兩金屬板間所加電壓U的大小;

(2)勻強磁場的磁感應強度B的大;

(3)在圖中畫出粒子再次進入電場的運動軌跡,并標出粒子再次從電場中飛出的位置與速度方向.

(1)粒子在電場中運動時間為t,有:

第16題圖

L=u0t;d=at2;a=;E=;解得:U=.

(2)vy=at,tanθ=,v=,

R=,qvB=m,解得:B=.

(3)畫圖正確給分.


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13所示,兩根正對的平行金屬直軌道MN、MN位于同一水平面上,兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻,NN端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、NP平滑連接,兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中,磁場區域的寬度d=0.80m,且其右邊界與NN重合。現有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動,當運動至磁場的左邊界時撤去F,結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好,且始終與軌道垂直,導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數μ=0.10,軌道的電阻可忽略不計,取g=10m/s2,求:

(1)導體桿剛進入磁場時,通過導體桿上的電流大小和方向;

(2)導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量;

(3)導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產生的焦耳熱。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13所示,固定在水平面上的斜面其傾角θ=37??,長方體木塊AMN面上釘著一顆小釘子,質量m=1.5kg的小球B通過一細線與小釘子相連接,細線與斜面垂直。木塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.50,F將木塊由靜止釋放,木塊將沿斜面下滑。求在木塊下滑的過程中小球對木塊MN面的壓力。(取g=10m/s2,sin37??=0.6,cos37??=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13所示,質量為m的導體棒MN靜止在水平導軌上,導軌寬度為L,已知電源的電動勢為E,內阻為r,導體棒的電阻為R,其余部分與接觸電阻不計,磁場方向垂直導體棒斜向上與水平面的夾角為??,磁感應強度為B,求軌道對導體棒的支持力和摩擦力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京海淀一模,24題)(20分)如圖13所示,光滑、足夠長、不計電阻、軌道間距為l的平行金屬導軌MN、PQ,水平放在豎直向下的磁感應強度不同的兩個相鄰的勻強磁場中,左半部分為Ι勻強磁場區,磁感應強度為B1;右半部分為Ⅱ勻強磁場區,磁感應強度為B2,且B1=2B2。在Ι勻強磁場區的左邊界垂直于導軌放置一質量為m、電阻為R1的金屬棒a,在Ι勻強磁場區的某一位置,垂直于導軌放置另一質量也為m、電阻為R2的金屬棒b。開始時b靜止,給a一個向右沖量Ia、b開始運動。設運動過程中,兩金屬棒總是與導軌垂直。

(1)求金屬棒a受到沖量后的瞬間通過金屬導軌的感應電流;

(2)設金屬棒b在運動到Ι勻強磁場區的右邊界前已經達到最大速度,求金屬棒b在Ι勻強磁場區中的最大速度值;

(3)金屬棒b進入Ⅱ勻強磁場區后,金屬棒b再次達到勻速運動狀態,設這時金屬棒a仍然在Ι勻強磁場區中。求金屬棒b進入Ⅱ勻強磁場區后的運動過程中金屬棒a、b中產生的總焦耳熱。

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