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(16分)一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处,一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动。

   

(1)求电源的电动势;

(2)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0

(3)若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端,原带电质点恰好能从金属板缘飞出,求质点飞出时的动能。

解析

(1)因带电质点做匀速圆周运动,故电场力与重力平衡,①(1分)

两板间电场强度③(1分)

两板间电压④(1分)

由闭合电路欧姆定律得,⑤(1分)

由①~⑤得,(2分)

(2)由题意知,电场力竖直向上,故质点带负电,由左手定则得洛伦兹力竖直向下,由平衡条件可得,⑥(2分)

因两极板间电压

⑦(2分)

由⑥⑦解得,⑧(1分)

(3)因板间电压变为

故电场力(2分)

由动能定理得,⑩(2分)

由⑧⑨⑩解得(1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一对平行金属板水平放置,板间距离为d=0.5米,板间有磁感应强度为B=5T的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r=10Ω,滑动变阻器的总电阻为R=40Ω,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的
1
4
处,一比荷为
q
m
=-10C/kg的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动.重力加速度g=10m/s2
(1)求电源的电动势;
(2)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网一对平行金属板水平放置,两板相距为d,在下板的下侧空间有垂直纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板中心开有上下对应的两个小孔,当两板间加上电压V以后,带电量为+q.质量为m的两个相同质点,分别从两板间左端中点a和上板中心小孔b处同时飞人,由a点飞入的质点初速度为2v0,且方向平行金属板;由b飞人的质点初速度为v0,且方向垂直金褐板,结果两质点同时穿过下板的小孔C后,又分别在磁场中偏转,最后均打在下极板的下表面L(不计重力的影响,也不考虑两质点问的相互影响).求:
(1)两质点在金属板间运动的时间t1
(2)两质点在磁场中运动的时间ta和tb
(3)两质点在下板的下表耐上撞击点间的距离△s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场,将金属板接入如图所示的电路,已知电源的内电阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关K闭合,并将滑动触头P调节至距离电阻R的右端为其总长度的1/4时,让一个质量为m、电量为q宏观带电粒子从两板间的正中央以某一初速度水平飞入场区,发现其恰好能够做匀速圆周运动。

(1)试判断该粒子的电性,求电源的电动势;

(2)若将滑动触头P调到电阻R的正中间位置时,该粒子仍以同样的状态入射,发现其沿水平方向的直线从板间飞出,求该粒子进入场区时的初速度;

(3)若将滑块触头P调到最左边,该粒子仍以同样的状态入射,发现其恰好从金属板的边缘飞出,求粒子飞出时的动能。

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年度湖北省襄阳市田家炳中学高二上学期期中考试物理卷 题型:计算题

一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处,一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动.

【小题1】求电源的电动势;
【小题2】若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0;
【小题3】若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端,原带电质点恰好能从金属板缘飞出,求质点飞出时的动能.

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科目:高中物理 来源:2013届度湖北省襄阳市高二上学期期中考试物理卷 题型:计算题

一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的处,一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动.

1.求电源的电动势;

2.若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0;

3.若将滑动变阻器的滑动触头P移到R的最左端,原带电质点恰好能从金属板缘飞出,求质点飞出时的动能.

 

 

 

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