题目列表(包括答案和解析)
在水平面上有一沿y轴放置的长为L=1m的细玻璃管,在管底有光滑绝缘的带正电的小球.在第一象限中存在磁感应强度为B=1T的匀强磁场,方向如图19所示.已知管沿x轴以v=1m/s的速度匀速向右运动,带电小球的荷质比为.不计小球的重力.求:(1)带电小球从管底到飞出管口时所用的时间是多少?
(2)带电小球离开磁场时的位置到坐标原点的距离是多少?
(3)带电小球从刚离开管口后到离开磁场时所用的时间 是多少?
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距l = 0.2m,电阻R1 = 0.4Ω,导轨上静止放置一质量m = 0.1kg、电阻R2 = 0.1Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1 = 0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:
(1)5s末时电阻R上消耗的电功率;
(2)5s末时外力F的功率.
(3)若杆最终以8 m/s的速度作匀速运动, 此时闭合电键S,射线源Q释放的粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r = m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场。粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,若粒子质量= 6.6×10-27 kg , 电量= 3.2×10-19 C, 则磁感应强度B2 多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距l=0.2 m,电阻R1=0.4 Ω,导轨上静止放置一质量m=0.1 kg、电阻R2=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1=0.5 T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5 s末杆的速度为2.5 m/s,求:
(1)5 s末时电阻R上消耗的电功率;
(2)5 s末时外力F的功率.
(3)若杆最终以8 m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,α射线源Q释放的α粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r=m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场.α粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略α粒子进入加速电场的初速度,若α粒子质量mα=6.6×10-27 kg,电量qα=3.2×10-19 C,则磁感应强度B2多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2 m,电阻R1=0.4 Ω,导轨上静止放置一质量m=0.1 kg、电阻R2=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,最终以8 m/s的速度作匀速直线运动.若此时闭合开关S,释放的α粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r=m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场α粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失.(α粒子质量mα≈6.4×10-27 kg,电荷量qα=3.2×10-19 C).求:
(1)ab杆做匀速直线运动过程中,外力F的功率;
(2)α射线源Q是钍核发生衰变生成镭核并放出一个α粒子,完成下列钍核的衰变方程+________;
(3)若α粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略α粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度B2.
如图19所示,倾角为α的光滑斜面与半径为R=0.4 m半圆形光滑轨道在同一竖直平面内,其中斜面与水平面BE光滑连接,水平面BE长为L=0.4 m,直径CD沿竖直方向,C、E可看做重合。现有一可视为质点的小球从斜面上距B点竖直距离为H的地方由静止释放,小球在水平面上所受阻力为其重力的。(取g=10 m/s2)求:
(1)若要使小球经E处水平进入圆形轨道且能沿轨道运动,H至少要有多高?如小球恰能沿轨道运动,那么小球在水平面DF上能滑行多远?
(2)若小球静止释放处离B点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的G点,求此h的值。
图19
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