题目列表(包括答案和解析)
如图15所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d =10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开,金属棒电阻也不计)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg,带电荷量q = -1×10-15C的粒子恰好静止不动;当S闭合时,粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒ab运动的速度多大?电阻多大?
(2)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
如图15所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d =10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开,金属棒电阻也不计)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg,带电荷量q = -1×10-15C的粒子恰好静止不动;当S闭合时,粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒ab运动的速度多大?电阻多大?
(2)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
q | m |
如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U0,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,已知偏转电场的板长L=0.10 m,板间距离d=5.0×10-2 m,两板间接有如图15乙所示的随时间变化的电压U,且a板电势高于b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN,MN右侧的磁场范围足够大,磁感应强度B=5.0×10-3T,方向与偏转电场正交向里(垂直纸面向里)。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50V的加速电场后,连续沿两金属板间的中线OO′方向射入偏转电场中,中线OO′与磁场边界MN垂直。已知带电粒子的比荷=1.0×108 C/kg,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变。
1.求t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;
2.求粒子进入磁场时的最大速度;
3.对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明。
如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U0,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,已知偏转电场的板长L=0.10 m,板间距离d=5.0×10-2 m,两板间接有如图15乙所示的随时间变化的电压U,且a板电势高于b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN,MN右侧的磁场范围足够大,磁感应强度B=5.0×10-3T,方向与偏转电场正交向里(垂直纸面向里)。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50V的加速电场后,连续沿两金属板间的中线OO′方向射入偏转电场中,中线OO′与磁场边界MN垂直。已知带电粒子的比荷=1.0×108 C/kg,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变。
1.求t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;
2.求粒子进入磁场时的最大速度;
3.对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明。
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