处于水平面的平行金属导轨MN与PQ间距为L,两导轨接在电动势为E,内阻为r的电源上,质量为m的直金属杆ab沿垂直导轨方向架在导轨上,ab杆的电阻为R,两金属导轨
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处于水平面的平行金属导轨MN与PQ间距为L,两导轨接在电动势为E,内阻为r的电源上,质量为m的直金属杆ab沿垂直导轨方向架在导轨上,ab杆的电阻为R,两金属导轨
题型:不详
难度:
来源:
处于水平面的平行金属导轨
MN
与
PQ
间距为
L
,两导轨接在电动势为
E
,内阻为
r
的电源上,质量为
m
的直金属杆
ab
沿垂直导轨方向架在导轨上,
ab
杆的电阻为
R
,两金属导轨电阻不计,整个装置处于斜向上的匀强磁场中,已知磁感应强度为
B
,磁场方向与水平面之间的夹角为
,如图所示,闭合开关
S
后,
ab
杆静止在水平导轨上不动,求此时
ab
杆所受摩擦力及导轨支持力为多大?
答案
,
解析
改变视角,从
b
向
a
看,分析导体受力情况,分解安培力
F
,列出水平和竖直两个方向的平衡方程,即可求出摩擦力
f
和支持力
。闭合开关
S
后,电流由
a
流向
b
,
ab
杆受力情况如图所示,由于
ab
杆处于静止状态,则有:
,所以
,
,则
。金属杆
ab
所受安培力大小为
。
所以杆所受摩擦力
,杆所受支持力
。
举一反三
一质量为
m
,电荷量为
q
的带负电的带电粒子,从
A
点射入宽度为
d
、磁感应强度为
B
的匀强磁场,
MN
、
PQ
为该磁场的边界线,磁感线垂直于纸面向里,如图所示带电粒子射入时的初速度与
PQ
成
角,且粒子恰好没有从
MN
射出。(不计粒子所受重力)
(1)求该带电粒子的初速度
;
(2)求该带电粒子从
PQ
边界射出的射出点到
A
点的距离
x
。
题型:不详
难度:
|
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质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置。如图所示,电容器两极板相距为
d
,两极板间电压为
U
,极板间的匀强磁场的磁感应强度为
,一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中心线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为
的匀强磁场,结果分别打在感光片上的
a
、
b
两点,设
a
、
b
两点间距离为
,粒子所带电荷量为
q
,且不计重力,求:
(1)粒子进入磁场
时的速度
v
;
(2)打在
a
、
b
两点的粒子的质量之差
。
题型:不详
难度:
|
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2006年12月,由于太阳活动,在地球空间出现了地磁暴,对人造卫星、通信、电网、信鸽等都有不同程度的影响。由于地磁场的存在,“阻挡”了来自空间高速运动的带电粒子,如图甲所示。若不计粒子的重力,对于图中的带电粒子
a
及其运动情况,下列判断正确的是( )
A.该粒子带正电
B.该粒子向地理北极靠近
C.该粒子运动速度变大
D.该粒子螺旋运动半径变小
题型:不详
难度:
|
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一个用于加速质子的回旋加速器,其
D
形盒半径为
R
,垂直
D
形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为
B
,接在
D
形盒上的高频电源频率为
f
。下列说法正确的是( )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过
B.质子被加速后的最大速度与加速电压的大小无关
C.只要
R
足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速
粒子
题型:不详
难度:
|
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题型:不详
难度:
|
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