题目列表(包括答案和解析)
(本题16分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。(取π = 3.14)
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。试猜想粒子在磁场中运动的时间是否为定值,若是,求出该定值的大小;若不是,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
(07年北京四中统测)(14分)如图所示,在光滑水平面上有一质量为M、长为L的长木板,另一小物块质量为m,它与长木板间的动摩擦因数为μ,开始时木板与小物块均靠在与水平面垂直的固定挡板处,以共同的速度v0向右运动,当长板与右边固定竖直挡板碰撞后,速度反向,大小不变,且左右挡板之间距离足够长.
(1)试求物块不从长木板上落下的条件;
(2)若上述条件满足,且M=2 kg,m=1 kg,v0=10 m/s.试计算整个系统在第五次碰撞前损失的所有机械能.
(08年广东六校联考)(14分) 如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能
(3)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动
(09年厦门市质检)(14分)某种发电机的内部结构平面图如图甲,永磁体的内侧为半圆柱面形,它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场。在磁场中有…个如图乙所示的U形导线框abcd。已知线框ab和ed边长均为0 2m,bc长为0.4m,线框以w=200rad/s角速度顺时针匀速转动。
(1) 从线框bc边转到图甲所示正上方开始计时,求t2.5×10s这一时刻线框中感应电动势的大小。(感应电动势的结果保留两位有效数字)
(2) 从线框be边转到图甲所示正上方开始计时,请在给定的坐标平面内画出ad两点电势差uad随时间变化的关系图线。(U正值表示U>U)
(3) 如将此电压Uad加在图丙所示的竖直放置的平行金属板上,且u.为正时P板电势高,让一质量为m=6.4×10kg,电量为a=3.2×10的带正电微粒从L=2.0×10 s.刻开始由静止从p板出发向口板运动,已知po板问距L=1.0m,则粒子由P板出发后,将以多大的动能撞击Q板?(粒子重力不计)
如图(甲)所示是利用电压传感器测量物体质量的装置示意图,AB为一均匀的滑动变阻器,总阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直光滑绝缘的固定杆MN上自由滑动且保持水平。实验时,先闭合电键S,再在托盘上放不同质量m千克的物体,电压传感器就测量出P1、P2间不同大小的电压U,实验中测量的数据如下表所示:
物体的质量m/kg | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.1 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
(1)请你在图(乙)坐标中描点作图;由图象可得电压U与质量m的关系可表示为 ▲ ;
(2)托盘上没有放物体时,P1的位置如图(甲)所示,要想得到电压U与质量m成正比例关系,P2的位置应在 ▲ 处(选填“A”、“B”或“P1等高”);
(3)该装置在使用新电池作为电源时,其内阻可以不计,但使用久了,电池的内阻不能忽略不计,此时质量的测量值比真实值 ▲ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
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