满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,串联阻值为R的闭合电路中,面积为S的正方形区域abcd存在一个方向垂直...

如图所示,串联阻值为R的闭合电路中,面积为S的正方形区域abcd存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为k的匀强磁场Bt,abcd的电阻值也为R,其他电阻不计.电阻两端又向右并联一个平行板电容器.在靠近M板处由静止释放一质量为m、电量为+q的带电粒子(不计重力),经过N板的小孔P进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为B的圆形匀强磁场,已知该圆形匀强磁场的半径为r=manfen5.com 满分网.求:
(1)电容器获得的电压;
(2)带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度;
(3)带电粒子在圆形磁场运动时的轨道半径及它离开磁场时的偏转角.

manfen5.com 满分网
(1)由法拉第电磁感应定律可求得闭合电路的电动势,由闭合电路的欧姆定律可求得电路中的电流,则可求得电阻两端的电压,由电容器的连接可求得电容器的电压; (2)带电粒子在电容器中做匀加速直线运动,由动能定理可求得粒子射入磁场时的速度; (3)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由洛仑兹力充当向心力可求得粒子转动半径;由几何关系可求得粒子的偏向角. 【解析】 (1)根据法拉第电磁感应定律,闭合电路的电动势为E===Sk; 根据闭合电路的欧姆定律,闭合电路的电流为I== 电阻获得的电压U2=IR=Sk 因电容器与电阻是并联的,故电容器获得的电压U=UR=Sk; (2)带电粒子在电容器中受到电场力作用而做匀加速直线运动,根据动能定理,有: qU=mv2 得到带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为v==; (3)带电粒子进入圆形匀强磁场后,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有:Bqv=m 得带电粒子在圆形匀强磁场运动的半径为R′== 又圆形磁场的半径r=,即R′=r 根据左手定则,带电粒子在圆形磁场向右转过的圆周(如右图所示),故它离开磁场时的偏转角为90°.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化.
(1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下颚到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小;
(2)第二次上拉时,用恒力F′=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少.

manfen5.com 满分网 查看答案
manfen5.com 满分网某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机,其额定电压5V,额定电流0.5A,线圈绕阻小于1Ω.为了进一步研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压manfen5.com 满分网的关系,需要进一步做实验,请你帮助该小组完成该项工作.已知学校实验室提供的器材有:
直流电源E,电压6V,内阻不计;
小直流电动机M;
电压表V1,量程0~0.6V,内阻约3kΩ;
电压表V2,量程0~6V,内阻约15kΩ;
电流表A1,量程0~0.6A,内阻约1Ω;
电流表A2,量程0~3A,内阻约0.5Ω;
滑动变阻器R,0~10Ω,2A;
电键S一只,导线若干.
(1)首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻r.根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选______.若电压表的示数为0.1V,电流表的示数为0.2A,则内阻r=______Ω,这个结果比真实值偏______(选填“大”或“小”).
(2)在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.5V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是______W.
查看答案
在“研究共点力的合成”实验中:
(1)除了木板、白纸、图钉、细线套、铅笔、三角板和刻度尺外,还需要的器材有:____________
(2)在此实验中,假如一个弹簧秤的拉力F1的大小及方向保持不变,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对另一个弹簧秤的拉力F2来说,下面几种说法中正确的是______
A、F2可以有多个方向               B、F2的方向和大小可以有多个值
C、F2的方向和大小是唯一确定值     D、F2的方向是唯一的,但大小可有多个值.
查看答案
如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a=manfen5.com 满分网
C.若将导体棒的速度变为2v,油滴将向上加速运动,加速度a=2g
D.若保持导体棒的速度为v不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离manfen5.com 满分网,油滴仍将静止
查看答案
两个电荷量分别为q和-q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图所示,则( )
manfen5.com 满分网
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.两粒子轨道半径之比Ra:Rb=manfen5.com 满分网
C.两粒子质量之比为ma:mb=1:2
D.两粒子的速度之比va:vb=1:2
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.