题目列表(包括答案和解析)
如图9-14所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:⑴球B刚进入电场时,带电系统的速度大小。⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的位置。(12分)
如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1 m,处在同一水平面内,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的两平行金属板间距离d=10 mm,定值电阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,金属棒ab电阻r=2 Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.3 T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面.金属棒ab沿导轨向右匀速运动,当电键S闭合时,两极板之间质量m=1×10-14 kg、带电荷量q=-1×10-15 C的粒子以加速度a=7 m/s2向下做匀加速运动,两极板间的电压为________V;金属棒ab运动的速度为________m/s.
如图所示,光滑的平行导轨
P、Q相距1=1 m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10 mm,定值电阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场竖直向下穿过轨道平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14 kg,带电量q=-1×10-13 C的微粒恰好静止不动;当S逼和时,粒子立即以加速度a=7 m/s2向下做匀加速运动取g=10 m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定.求
(1)当S断开时,电容器上M、N哪个极板电势高;当S断开时,ab两端的路端电压是多大?(2)金属棒的电阻多大?
(3)金属棒ab运动的速度多大?
(4)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
(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。
(08年宜昌一中期末)(14分) 如图所示,PR是一长为L=0.64 m的绝缘平板,固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的宽度d=0.32 m。一个质量m=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤去电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2。
(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电并说明理由;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)求物体与挡板碰撞前的速度大小。
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