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水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图a所示,垂直纸面向里为正),磁感应强度B0=100T.已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=50V/m, M板上有一小孔P,在P正上方h=5cm处的O点,一带电油滴自由下落,穿过小孔后进入两板间,最后落在N板上的Q点如图b所示.如果油滴的质量m=,带电量|q|.求

(1)在P点的速度V为多少?

(2)若油滴在t=0时刻进入两板间,最后恰好垂直向下落在N板上的Q点.试求油滴的电性及交变磁场的变化周期T.(3)Q、O两点的水平距离.(不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2

 

 

油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的初速为

……①

    (2分)

(2)由受力分析可知油滴带正电(2分)

 油滴进入电、磁场后,受力情况如图所示,

 重力 ……②

 电场力   ……③(2分)带电油滴进入两极板间,受电场力与重力平衡,在磁场力的作用下,它做匀速圆周运动。设圆周半径为R,若恰好垂直落在N板上的Q点,则

  ……④        ……⑤解得  (2分)

又已知d=0.3m,如图所示,由几何关系得d=6R

    ∴交变磁场周期(2分)

    (3)设O、Q两点的水平距离为x,如图所示,由几何关系得x=6R=0.3m (2分)

解析:略

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中,导线ab帖着M、N边缘以速度V向右匀速滑动,当一带电粒子以水平速度V0射入两板间后,能保持匀速直线运动,该带电粒子可能(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

相距d=0.1m水平放置的平行金属板a和b,且中央有孔,为其提供电压的电路如图所示,且已知电源的电动势为E=24V,内阻为r=5Ω,分压电阻为R2=100Ω,现闭合电键K,当电流达到稳定后,将带电荷量为q=1.0×10-7C、质量为m=6.0×10-7kg的液滴从小孔正上方h=0.1m高处无初速滴下,为使液滴刚好不落在b板上.g=10m/s2,求:
(1)R2两端的电压.
(2)滑动变阻器R1的阻值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板间匀强电场强度为E.今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子,分别从M、N两板同时开始运动,经时间t秒后,两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,圆形匀强磁场半径R=1cm,磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向里,其上方有一对水平放置的平行金属板M、N,间距d=1cm,N板中央开有小孔S.小孔位于圆心O的正上方,S与O的连线交磁场边界于A.两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向,图中只画了2匝),线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场,穿过线圈的磁通量变化率为
△φ
△t
=100wb/s
.位于磁场边界上某点(图中未画出)的离子源P,在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v=5
3
×105
m/s,方向各不相同的带正电离子,离子的比荷q/m=5×107C/kg,已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场(不计离子重力,离子碰到极板将被吸附)求:
(1)M、N之间场强的大小和方向;
(2)离子源P到A点的距离;
(3)沿直线AS进入M、N间电场的离子在磁场中运动的总时间(计算时取π=3).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线上,绝缘框内有磁感应强度大小B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量m=2.0×10-4kg、电荷量g=+5.Ox 10-3c的带电粒子从紧靠M板处静止释放,并从小孔S垂直于AB边射入磁场,粒子和框壁碰撞过程中无动能损失,且碰撞时间可以忽略,不计粒子重力,求:
(1)极板M所带电荷的电性?
(2)若MN板间电压U0=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为多少?(结果保留两位有效数字)
(3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足什么条件?

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