带电粒子所受电场力F=
(1)电场强度
38 .解; ( 1 )m对弹簧的弹力大于等于细绳的拉力 T 时细绳将被拉断.有
T=kx0
①
mv
≥
kx
②
解①②式得v0≥
③
(2)细绳刚断时小滑块的速度不一定为零,设为v1,由机械能守恒有
mv
=
mv
+
kx
④
∴v1 = ⑤
当滑块和长板的速度相同时,设为v2,弹簧的压缩量x最大,此时长板的加速度 a 最大,由动量守恒和机械能守恒有
( 3 )设滑块离开长板时,滑块速度为零,长板速度为v3,由动量守恒和机械能守恒有
其中m>M
39. (1)粒子在电场中x偏转:在垂直电场方向v- = v0平行电场分量
d = v- ?t
①
=
②
= v0 得
粒子在磁场中做匀速画周运动.故穿出磁场速度 ③
(2)在电场中运动时 v=
?t=
?
④
得 E=
⑤
在磁场中运动如右图运动方向改变 450,运动半径 R
R==
⑥
又qvB = ⑦
B==
⑧
得
⑨
( 3 )粒子在磁场中运动时间为t’
⑩
粒子在龟场中运动的时间为 t
t=
运动总时间t总=t + t1 =+
42(18分)
W外=4P?=P?
=P?
(4分)
两线框转动一周时间内,上线圈只有两次进入磁场,每次在磁场内的时间(即作为电源时的做功时间)为.根据能的转化和守恒定律,外力驱动两线圈转动一周的功,完全转化为电源所获得的电能,所以
I=, P=IE=
.(4分)
iR=BlLω?
.
从线框aa′进入磁场开始计时,每隔T/8(线框转动45°)电流发生一次变化,其iR随时间t变化的图象如图所示。(5分,其中图3分)
(4)因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为:
(3)和
在磁场中,通过R的电流大小相等,
(2)线框转动过程中,只能有一个线框进入磁场(作电源),另一个线框与外接电阻R并联后一起作为外电路。.电源内阻为r,外电路总电阻R外=
r.故R两端的电压最大值:UR=IR外
(4分)
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