(1)5s末时电阻上消耗的电功率,(2)金属杆在5s末的运动速率, 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距l = 0.2m,电阻R1 = 0.4Ω,导轨上静止放置一质量m = 0.1kg、电阻R2  = 0.1Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1 = 0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:

(1)5s末时电阻R上消耗的电功率;

(2)5s末时外力F的功率.

(3)若杆最终以8 m/s的速度作匀速运动, 此时闭合电键S射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r = m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量= 6.6×10-27 kg , 电量= 3.2×10-19 C, 则磁感应强度B2 多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?

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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:

(1)5s末时电阻上消耗的电功率;

(2)5s末时外力的功率.

(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从孔对着圆心进入半径的固定圆筒中(筒壁上的小孔只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量,电量,则磁感应强度多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?

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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末理想电压表的读数为0.2V.求:

(1)5s末时电阻上消耗的电功率;

(2)金属杆在5s末的运动速率;

(3)5s末时外力的功率.

  

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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:

(1)5s末时电阻上消耗的电功率;
(2)5s末时外力的功率.
(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从孔对着圆心进入半径的固定圆筒中(筒壁上的小孔只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量,电量,则磁感应强度多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?

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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:

(1)5s末时电阻上消耗的电功率;

(2)5s末时外力的功率.

(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从孔对着圆心进入半径的固定圆筒中(筒壁上的小孔只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量,电量,则磁感应强度多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?

 

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班级         姓名          学号      

一、二、选择题:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D

C

D

B

D

AD

BC

AD

ABD

三、填空题:

10、(8分)⑴20.30    ⑵①S1/2T;② 9.71~9.73  ③阻力作用  (每空2分)

11、(12分)①B;D;F (每空1分,共3分)

 ②    (4分)                         ③ (3分)

 

 

 

 

 

 

④变大  (2分)

12、(10分)(1)E                           3分

(2)此波向右传播                      2分   

波速    3分

     1.0秒内b质点通过的路程是     2分

四、计算题:

13、(12分)(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,则

        (1分)

    又由 (2分)

    而             (1分)

    联立以上各式得   (2分)

   (2)设小孩到最低点的速度为v,由机械能守恒,有

      (2分)

    在最低点,据牛顿第二定律,有  (2  分)

    代入数据解得FN=1290N(1分)

    由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N. (1分)

14、(13分)(1) (2分)

   (2) (2分)

        (2分)

       U=IR(1分)

       由以上各式得v=2.5m/s(1分)

   (3)金属棒加速度(1分)

       由牛顿定律(2分)

      

       由以上各式得P=0.25W(1分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15、(17分)

                   g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16、(17分)(1)I、III区域中(2分)

       (1分)

       在II区域的电磁场中运动满足

       (2分)

       (1分)

       方向水平向右(1分)

       同理E2=2×103V/m方向水平向左.(1分)

   (2)根据对称性,在区域III中只能存在匀强磁场,且满足B3=B2=0.1T,方向垂直纸面向外. (2分)

       由于周期相等,所以在区域II中只能存在匀强电场,且方向必须与x轴平行,(2分)

       从B点运动至O点做类平抛运动,时间(1分)

       沿y轴方向的位移是L,则(1分)

       由牛顿第二定律qE­=ma(1分)

       代入数据解得E=2×103V/m(1分)

       根据


同步练习册答案