满分5 > 高中物理试题 >

如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L=1m,电阻不计。一根电...

如图,在竖直面内有两平行金属导轨ABCD。导轨间距为L=1m,电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。在分界线MN的左侧,两导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=1TMN右侧的导轨与电路连接。电路中的两个定值电阻阻值分别为R1=4ΩR2=2Ω。在EF间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离d=8cm,板长x=8cmg=10m/s2

(1)当金属棒ab以某一速度v匀速向左运动时,电容器中一质量m0=8×10-17kg,电荷量q08×10-17C的带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质并求出金属棒ab的速度v大小。

(2)将金属棒ab固定在距离MN边界x1=0.5m的位置静止不动。MN左侧的磁场按B=1+0.5tT)的规律开始变化,则从t=0开始的4s内,通过电阻R1的电荷量是多少?

(3)在第(2)问的情境下,某时刻另有一带电微粒以v0=2m/s的速度沿平行板间的中线射入平行板电容器,经过一段时间恰好从一个极板的边缘飞出。求该带电微粒的荷质比。(不计该带电微粒的重力)

 

(1)负电,2.4m/s(2)(3)。 【解析】 (1)由右手定则可得,切割产生电流由b到a,电容器上极板带正电,对带电微粒m分析,电场力与重力平衡,可得电场力方向向上,微粒带负电;切割产生的电动势为: ① 由闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流为 ② 此时R2两端电压为 ③ 由平衡可得 ④ 联立①②③④可得: v=2.4m/s; (2)由B=1+0.5t可得 T/s 由法拉第电磁感应定律可知产生的电动势为 , 则有 , 则通过电阻R1的电量为 ; (3)此时R2两端的电压为 , 电容板间的电场强度为 ⑤, 对该带电微粒进行受力分析可知竖直向受电场力 由牛顿第二定律可得 ⑥ 该微粒在电容两极板间做类平抛运动,设运动时间为t,则竖直向 ⑦ 水平方向 ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧可得 带电微粒的荷质比为。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在xoy坐标面的第一象限内有沿y轴方向的匀强电场,在第四现象内有垂直xoy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子在P点(6LL)以速度v0x轴负方向运动,从x轴上N点(图中未标出)进入磁场,然后从x轴上M点(2L0)离开磁场,在M点速度方向与x轴负方向夹角为45°。不计粒子重力。

(1)求电场强度E的大小;

(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)求粒子从P点到M点所用的时间。

 

查看答案

如图所示,在倾角θ=37°的绝缘斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势E=15V,内阻r=1Ω,一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,导轨与金属棒的电阻不计.整个装置处于磁感应强度B=1T,方向水平向右与金属棒ab垂直的匀强磁场中.调节滑动变阻器R=24Ω时,金属棒恰能在导轨上静止,已知:g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8

(1)请计算通过金属棒的电流;

(2)请计算金属棒ab所受摩擦力大小;

(3)如果斜面光滑,改变所加的匀强磁场,求所加匀强磁场的磁感应强度B1最小值和方向.

 

查看答案

如图所示,在水平向右的匀强电场中,用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m,带电荷量为q的小球,线的上端固定于O点.细线与竖直方向成30°角时静止释放小球,小球开始摆动,当摆到A点时速度为零,此时OA恰好处于水平状态,设整个过程中细线始终处于拉直状态,静电力常量为k,忽略空气阻力.求:

(1)判断小球电性;

(2)BA两点间的电势差UBA

(3)匀强电场的场强E的大小.

 

查看答案

某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:

A.电池组(3V,内阻约);

B.电流表A10~3A,内阻0.0125Ω);

C.电流表A20~0.6A,内阻0.125Ω);

D.电压表V10~3V,内阻4kΩ);

E.电压表V20~15V,内阻15kΩ);

F.滑动变阻器R10~20Ω,额定电流1A);

G.滑动变阻器R20~2000Ω,额定电流03A);

H.开关、导线若干。

(1)上述器材中,电流表应选_______,电压表应选_______,滑动变阻器应选_______(填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选_______(填写甲、乙、丙、丁)。

(2)若用L表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压。I表示金属丝中的电流,请用以上字符写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______________________

 

查看答案

用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径,如图乙所示的读数是____mm

 

查看答案
试题属性

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