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如图所示,MNPQ是一对长为L、相距为dL » d)的平行金属板,两板加有一定电压。现有一带电量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力),从两板中央(图中虚线所示)平行极板方向以速度υ0入射到两板间,而后粒子恰能从平行板的右边缘飞出。若在两板间施加一个垂直纸面的匀强磁场,则粒子恰好沿入射方向做匀速直线运动。求

1)两板问施加的电压U

2)两板间施加的匀强磁场的磁感应强度B

3)若将电场撤销而只保留磁场,粒子仍以原初速大小与方向射入两板间,并打在MN板上某点A处,通过计算MA的大小,对粒子不能射出板间区域加以说明。

 

答案:见详解内容
解析:

(1)U=;(2)B=,方向垂直于纸面向里面;(3)略。

 


提示:

考查带电粒子在匀强磁场中的运动

 


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?开封模拟)如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=O.5m,导轨平面与水平面 间的夹角6=37°,NQ丄MN,NQ间连接有一个R=3Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于 导轨平面,磁感应强度为B=1T.将一根质量为m=0.05kg的金属棒放置在导轨上,金属棒的电阻r=2Ω,其余部分电阻不计.现从ab由静止释放金属棒,ab紧靠NQ,金属棒沿导轨向下运动过程中始 终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd到ab的距 离为S=2m.(g取=10m/s2
(1)金属棒到达cd处的速度是多大?
(2)在金属棒从ab运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨  平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接一个R=4Ω的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T.将一根质量m=0.05kg、电阻r=1Ω的金属棒ab,紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd离NQ的距离s=0.2m.g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 问:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度多大?
(3)若将金属棒滑行至以处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁场的磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R=0.5Ω的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1:n2=2,导轨宽度为L=0.5m.质量为m=1kg的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin
π
2
t
,已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B=1T,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动.则下列说法中正确的是(  )
A、在t=1s时刻电流表的示数为
1
2
2
A
B、导体棒两端的最大电压为1V
C、单位时间内电阻R上产生的焦耳热为0.25J
D、从t=0至t=3s的时间内水平外力所做的功为0.75J

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒的电阻为r=1.0Ω,导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m.已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)金属棒达到cd处的感应电流大小;
(2)金属棒从ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,MN和PQ式固定在水平面内间距L=0.02m的平行金属轨道,轨道的电阻忽略不计,金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为R0=1.50Ω的电阻,ab杆的电阻R=0.50Ω,ab杆与轨道接触良好并不计摩擦,整个装置放置在磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右的拉力,使之以v=5.0m/s的速度在金属轨道上向右匀速运动.求:
(1)通过电阻R0的电流;
(2)对ab杆施加的水平向右的拉力的大小;
(3)ab杆两端的电势差.

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