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(16分)空间有一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.8T,两相同的长方形金属板MNPQ竖直平行放置,俯视如图。两板间距L=0.20m,与两板间距等长的金属棒AB垂直放在金属板上,可无摩擦滑动,其电阻R0=4Ω,金属板的右边接有如图电路,电阻R1=4Ω,R,2=2Ω。现有不计重力的带电粒子以v0=2m/s的水平初速度射入两板间,问:

(1)欲使粒子能保持水平方向做匀速直线运动,金属棒AB运动速度的大小和方向;

(2)若金属棒AB保持以(1)中速度做匀速滑动,作用在AB上的外力多大;

(3)若使金属棒在稳定运动过程中突然停止,则在停止运动的瞬间,作用在棒上的磁场力大小与方向。

 

(1)向右运动 4m/s(2)0.0128N(3)0.0064N   方向向右

解析:⑴带电粒子在板间受电场力与磁场力等值反向方可作匀速直线运动,无论是正电荷还是负电何都要求φAφB。棒AB应向右运动。(1分)

   Bqv0=q (2分) 

 (2分)

 (1分)

(2)棒以4m/s右行, 水平外力为F,有F = FBIL  (1分) 

  (1分)  

E=BLv (1分)

代入得(2分)

⑶当棒突然停止时,电容器放电,棒上电流方向由AB,所以棒所受安培力方向向右,此时流过棒的电流大小为:

 (1分) 

 (2分)

 (1分)

F2BIL,得:F2=0.0064N (1分)

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?长沙县模拟)如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.0×10-15kg,电荷量为q=+10-12C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)dysz
(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15kg,电荷量为q=+10-12C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)
(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h的a处有一微粒源,盒内微粒以V0的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m,电荷量为q的带正电微粒,粒子最终落在金属板b上.求:(要考虑微粒的重力,阻力不计)
(1)微粒源所在处a点的电势?
(2)带电微粒打在金属板上时的动能?
(3)从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)?若使带电微粒打在金属板上的范围增大,可以通过改变哪些物理量来实现?(至少答两种)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?海南模拟)如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的C处有一粒子源,可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子,带电粒子的初速度v0=2.0×102m/s,质量为m=2.0×10-15kg,电荷量为q=+10-12C,粒子最终落在金属板上.若不计粒子重力,求:
(1)粒子源所在处C点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)若只将电场换为匀强磁场,磁场分布在半径为h,圆心在C点的圆形区域内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=0.5T,从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围.(结果保留两位有效数字,
3
=1.73

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如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的C处有一粒子源,可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子,带电粒子的初速度,质量为,电荷量为,粒子最终落在金属板上。若不计粒子重力,求:

(1)粒子源所在处C点的电势;

(2)带电粒子打在金属板上时的动能;

(3)若只将电场换为匀强磁场,磁场分布在半径为力,圆心在C点的圆形区域内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=0.5T,从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围。(结果保留两位有效数字,

 

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