满分5 > 高中物理试题 >

如图所示的装置中,M、N是两块相距0.12m的水平金属板,在它们上方另有一水平金...

如图所示的装置中,M、N是两块相距0.12m的水平金属板,在它们上方另有一水平金属板Q,其上有一小孔S正对着板M上的小孔O.已知O距M左边缘0.1m,M、N间有一垂直向里的磁感应强度为0.1T的匀强磁场,今在板Q的S孔处有一质量为m=2×10-24kg、电量q=6.4×10-19C的负离子,重力和初速度不计.求:
(1)当K1断开,K2合上时,欲使离子从MN间飞出两板间,电源电动势的取值范围?
(2)若K1、K2均合上,将总电阻RAB=15Ω的变阻器滑动触头C调到AB中点,电源内阻为1Ω,如电动势为16V,则离子从N板左边缘正上方离N板0.04m处飞出,此时离子的速度多大?

manfen5.com 满分网
(1)根据动能定理求出离子离开电场的速度,离子垂直进入磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,求出运动半径的范围,带入即可求解电动势的范围; (2)若K1、K2均合上后,由闭合电路欧姆定律求出电流,进而求出AB端,AC端电压,结合动能定理即可求解. 【解析】 (1))当K1断开,K2合上时,粒子做加速运动,从O点飞出时速度为v,则有 Eq= 解得v= 离子垂直进入磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,即 Bqv=m R= 解得E= 欲使离子从MN间飞出两板间最小半径Rmin==0.05m 带入得:Emin=8V 根据几何关系得最大半径Rmax2=MN2+(Rmax-OM)2 解得:Rmax=0.122m 带入得:Emax=19.52V 所以欲使离子从MN间飞出两板间,电源电动势的取值范围为8V≤E≤19.52V (2)若K1、K2均合上后,由闭合电路欧姆定律得:I==1A 所以UAB=IR=15V 所以UAC=UAB=7.5V 当离子从S-O时的速度为v1,设从磁场飞出时的速度为v2,由动能定理得:=qUAB-qUACl 其中l=0.12-0.04m=0.08m 解得: 答:(1)当K1断开,K2合上时,欲使离子从MN间飞出两板间,电源电动势的取值范围为8V≤E≤19.52V; (2)此时离子的速度为2.5×103m/s.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示,质量M=2manfen5.com 满分网kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=manfen5.com 满分网kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30角的力F=10manfen5.com 满分网N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
查看答案
已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有______(只填代号).画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图(画在答题卷指定的方框内)
A.量程是0.6A,内阻是0.5Ω的电流表;
B.量程是3A,内阻是0.1Ω电流表;
C.量程是3V,内阻是6kΩ电压表;
D.量程是15V,内阻是30kΩ电压表;
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池(6V)
H.开关一个,导线若干.
查看答案
利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).
manfen5.com 满分网
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:______
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v=______
查看答案
如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,这个系统中只有一个不动的小盒子B,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被B盒接受,从B盒发射超声波开始计时,经时间△t再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象,关于对此图象的描述正确的是( )manfen5.com 满分网
A.在常温常压下,manfen5.com 满分网
B.物体的平均速度为manfen5.com 满分网
C.物体的平均速度为manfen5.com 满分网
D.所测的平均速度可近似看做物体的瞬时速度
查看答案
如图是某静电场在x轴上的场强大小分布,已知场强方向垂直于x轴,则下列说法可能正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.x轴上电势处处相等,且为零
B.在该电场中x1处的电势变化比x2处的电势变化快
C.原点O的电势最大
D.x1处的电势比x2处的电势高
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.