E=Blv=4×10-5×20×103×6.5×103 V=5.2×103 V(2)悬绳两端电压.即路端电压可由闭合电路欧姆定律得: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(13分)如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103 V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20 cm的地方以初速度v0=4 m/s水平抛出,小球恰好从左板的上边缘进入电场,在两板间沿直线运动,从右板的下边缘飞出电场,求:

 ( 1 )进入电场时速度的大小.

(2)金属板的长度L.

(3)小球飞出电场时的动能Ek.

 

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(13分)如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103 V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h="20" cm的地方以初速度v0="4" m/s水平抛出,小球恰好从左板的上边缘进入电场,在两板间沿直线运动,从右板的下边缘飞出电场,求:

( 1 )进入电场时速度的大小.
(2)金属板的长度L.
(3)小球飞出电场时的动能Ek.

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据报道,1992年7月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行,相对地面速度大约6.5×103 m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一根长20 km、电阻为800 Ω的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的.磁感应强度为4×10-5 T,且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同.根据理论设计,通过电离层(由等离子体组成)的作用,悬绳可以产生约3 A的感应电流,试求:

(1)金属悬绳中产生的感应电动势;

(2)悬绳两端的电压;

(3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能.(已知地球半径为6 400 km)

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据报道,1992年7月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行,相对地面速度大约6.5×103 m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一根长20 km、电阻为800 Ω的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割磁感线运动。假设这一范围内的地磁场是均匀的,磁感应强度为4×10-5 T,且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计,通过电离层(由等离子体组成)的作用,悬绳可产生约3 A的感应电流,试求:

(1)金属悬绳中产生的感应电动势;

(2)悬绳两端的电压;

(3)航天飞机绕地球运行一圈,悬绳输出的电能(已知地球半径为6 400 km)。

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据报道,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行,相对地面速度大约6.5×103 m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一根长20 km、电阻为800 Ω的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割磁感线运动,假定这一范围内的地磁场是均匀的,磁感应强度为4×10-5 T,且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计,通过电离层(由等离子体组成)的作用,悬绳可以产生约3A的感应电流,试求:
(1)金属悬绳中产生的感应电动势;
(2)悬绳两端的电压;
(3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能。(已知地球半径为6 400 km)

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1.B.提示:将圆环转换为并联电源模型,如图

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=Q=

5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J

提示:将电路转换为直流电路模型如图.

6.(1)电压表  理由略 (2)F=1.6 N (3)Q=0.25 C

7.(1)如图所示,当EF从距BDs处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.安培力:F=BIl=B

根据牛顿第二定律:a=                                                            ①

所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm.

由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                 ②

vm=

(2)由恒力F推至距BDs处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速.

EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律:

Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                          

ΔE=Fs-M2                                                                                                                                                                  

8.(1)每半根导体棒产生的感应电动势为

E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.

(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,得总的电动势和内电阻

E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω

当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势,为50 V.

当电键S′接通时,全电路总电阻为

R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.

由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为

I= A=12.5 A.

此时电压表示数即路端电压为

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(电压表示数)

U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V


同步练习册答案