如图为装置的垂直截面图.虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线.匀 强磁场分布在A1A2的右侧区域.磁感应强度B=0.4T.方向垂直纸面向外.A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45°.在A1A2左侧.固定的薄板和等大的挡板均水平放置.它们与垂直截面交线分别为S1.S2.相距L=0.2 m.在薄板上P处开一小孔.P与A1A2线上点D的水平距离为L.在小孔处装一个电子快门.起初快门开启.一旦有带正电微粒通过小孔.快门立即关闭.此后每隔T=3.0×10-3 s开启一次并瞬间关闭.从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒.它经过磁场区域后入射到P处小孔.通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹.反弹速度大小是碰前的0.5倍. (1)过一次反弹直接从小孔射出的微粒.其初速度v0应为多少? ⑵求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间.(忽略微粒所受重力影响.碰撞过程无电荷转移.已知微粒的荷质比.只考虑纸面上带电微粒的运动) 解:⑴如图所示.设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场.微粒受到的洛仑兹力为f.在磁场中做圆周运动的半径为r.有: 解得: 欲使微粒能进入小孔.半径r的取值范围为: 代入数据得:80 m/s<v0<160 m/s 欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔.还必须满足条件: 其中n=1.2.3.-- 可知.只有n=2满足条件.即有:v0=100 m/s ⑵设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0.从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t.设t1.t4分别为带电微粒第一次.第二次在磁场中运动的时间.第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2.碰撞后再返回磁场的时间为t3.运动轨迹如答图所示.则有: , , , , s 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(07。广东物理卷)如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路。从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g

(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?

(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。

(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。

查看答案和解析>>

(07。广东物理卷)如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路。从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g

(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?

(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。

(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。

查看答案和解析>>


同步练习册答案