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    14．如下图所示.在两条平行的虚线内存在着宽度为.场强为的匀强电场.在与右侧虚线相距也为处有一与电场平行的屏幕.现有一带电量为.质量为的带电粒子.以垂直于电场的初速度射入电场中.粒子的重力不计.方向的延长线与屏幕的交点为O.试求:学科网 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如下图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏幕．现有一带电量为＋q、质量为m的带电粒子，以垂直于电场的初速度v0射入电场中，粒子的重力不计，v0方向的延长线与屏幕的交点为O．试求：

    (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；

    (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；

    (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离s．

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    精英家教网如图所示，在足够长的两条平行金属导轨的左端接有一个定值电阻R0=0.6Ω，两导轨间的距离L=0.5m，在虚线区域内有与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，两虚线间距离S=1.0m．两根完全相同的金属棒ab、cd与导轨垂直放置，两金属棒用一长为2.0m的绝缘轻杆连接．棒与导轨间无摩擦，两金属棒电阻均为r=0.3Ω，导轨电阻不计．现使两棒在外力作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速穿过磁场区域．则（　　）
    A、当ab棒刚进入磁场时，通过cd棒的电流方向为d→cB、当cd棒刚进入磁场时，通过ab棒的电流大小为1.0AC、从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中，外力做的功为0.4JD、从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中，外力做的功为0.2J

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    如右图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力， a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求：

     (1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比；

    (2)a棒质量ma；

    (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.

     

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    如右图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力， a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求：

    (1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比；
    (2)a棒质量ma；
    (3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.

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    如右图所示，半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一对竖直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在MN板中央有一个小孔O2、O3，O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距也为L的足够长光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与电阻为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中。有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出。求：

    （1）圆形磁场的磁感应强度B′；

    （2）导体棒的质量M；

    （3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热；

    （4）粒子从E点到F点所用的时间。

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    题号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    答案

    C

    B

    BD

    ABC

    AB

    BCD

    A

    BD

    B

    D

    11．（6分，每空2分，有效数字位数错误的每空扣1分）

    4.00；0.500；2.00

    12．（6分）

    （1）B、F、H、K、L（2分）；

    （2）甲（2分）；先释放纸带再接通电源（2分）

    13．（8分）

    解：接通电键K后，由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为：

                                     …………………… 1分

    由闭合电路的欧姆定律得，通过电源的电流  ………… 1分

    电源的路端电压                         …………………… 2分

    电阻两端的电压（即电容器两端的电压） … 1分

    通过的总电量就是电容器的带电量    …………………… 2分

    由以上各式并代入数据解得：     …………………… 1分

    14．（8分）

    解：（1）根据题意，粒子在垂直电场的方向上做匀速直线运动，

    所以粒子从射入到打到屏上所用的时间     ……………… 1分

    （2）设粒子射出电场时沿平行场强方向的速度为，

    根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：     …… 1分

    所以                                          …………………… 1分

    所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速方向间夹角的正切值为

                                            …………………… 1分（3）设粒子在电场中的偏转距离为，则

                                   …………………… 2分

    所以                                      …………………… 1分

    解得：                                         …………………… 1分

    15．（10分）

    解：设货物相对传送带滑动的过程中货物的加速度为，

    根据牛顿第二定律得：   …………………… 2分

    货物自A端由静止开始运动到与传送带相对静止时所经历的时间为：

                                                             …………………… 1分

    通过的距离为：                                          …………………… 1分

    代入数据解得：                                      …………………… 1分

    货物自A端由静止开始运送到B端所用的总时间为：

                                             …………………… 2分

    根据动能定理，摩擦力对货物做的功为：      …… 2分

    所以由A到B的过程中摩擦力对货物做功的平均功率为：

                                                        …………………… 1分

    16．（10分）

    解：（1）第一种形式下，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：

                                …………………… 2分

    解得相邻星体间的距离           …………………… 1分

    外侧星体运动的线速度为：             …………………… 1分

    解得：                                       …………………… 1分

    （2）第二种形式下，星体运动的半径为： …… 2分

    根据万有引力定律和牛顿第二定律得：

                                 …………………… 2分

    解得：                                    …………………… 1分

    17．（12分）

    解：（1）设两球组成的系统沿斜面下滑时加速度的大小为，

    根据牛顿第二定律有：       …………………… 2分

    解得                                             …………………… 1分

    根据公式                                  …………………… 2分

    解得小球B沿斜面下滑的时间 …………………… 1分

    （2）由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失，因此两球组成的系统机械能守恒。

    两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等，设为

    根据机械能守恒定律有： …… 2分

    解得：                       …………………… 1分

    （3）对B球应用动能定理有： ……………… 2分

    解得杆对B球所做的功为：       ……………… 1分

     

     


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