(16分)如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6
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(16分)如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6
题型:不详
难度:
来源:
(16分)如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L
0
的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板
M
和
N
,两板间距离为d=6L
0
,板长为L=12L
0
,板的中心线O
1
O
2
与磁场的圆心O在同一直线上. 给
M
、
N
板加上电压
U
0
,其变化情况如图13-4-11所示.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,从
M、N
板右侧沿板的中心线,在t=0或t=T/4时刻以速率
v
向左射入
M、N
之间,粒子在
M、N
板的左侧刚好以平行于
M
、
N
板的速度射出.若上述粒子经磁场后又均能平行于
M、N
极板返回电场,而电场变化的周期T未知,求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件.(不计粒子重力)
答案
解析
(16分)若要使从极板左端射入磁场的粒子又平行于极板返回电场,则它们在磁场中的运动半径
r
必须等于其在电场中垂直板方向上的位移
y
.即
r
=
y
,否则粒子运动的情况如图7所示,粒子射出磁场时其速度方向不再与中轴线O
1
O
2
平行.
对于t=0射入电场的粒子
-------------------(3分)
-------------------(1分)
-------------------(1分)
-------------------(1分)
而
-------------------(2分)
解得:
(
N
=1、2、3、……),其中
-------------------(2分)
对于
时刻射入电场的粒子,
,
-------------------(2分)
若粒子在电场中运动的时间是T/2的偶数倍,则粒子沿中轴线O
1
O
2
射出电场,通过磁场偏转后,不可能再平行于中轴线O
1
O
2
射出磁场返回电场.故粒子在电场中运动的时间只能取T/2的奇数倍.
-------------------(2分)
解得:
(
N
=1、2、3、……)其中
即
-------------------(2分)
举一反三
如图13-2-2所示为理想变压器,三个灯泡
L
1
、
L
2
、
L
3
都标有“5V,5W”,
L
4
标有“5V,10W”,若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比
n
1
∶
n
2
和
ab
间电压应为 ( )
A.2∶1,25V
B.2∶1,20V
C.3∶2,15V
D.1∶2,20V
题型:不详
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|
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如图所示,L
1
和L
2
是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器。若已知甲的变压比为1000:1,乙的变流比为100:l,并且已知加在电压表两端的电压为220V,通过电流表的电流为10A,则输电线的输送功率为( )
A.2.2×10
3
W
B.2.2×10
-2
W
C.2.2×l0
8
W
D.2.2×10
4
W
题型:不详
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|
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如图13-2-11所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n
1
∶n
2
∶n
3
= 4∶3∶2,副线圈上分别接标有“6V,12W”、“12V,36W”的灯泡L
1
和L
2
,当a、b两端接交变电源后,L
1
正常发光,则变压器的输入功率为( )
A.16W
B.40W
C.48W
D.不能确定,
题型:不详
难度:
|
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某理想变压器原线圈输入电功率为
P
,原、副线圈匝数比为
k
,其副线圈接一内阻为
r
的电动机,电动机正以速度
v
匀速向上提升质量
m
的重物,已知重力加速度为
g
,则变压器原线圈两端的电压为( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在x轴上方整个区域有一磁感应强度B=0.5T,方向垂直纸面向里的匀强磁场,在x轴下方整个区域有一电场强度E=
N/C,方向与y轴正方向成45°夹角的匀强电场,在t=0时刻有一比荷q/m="100" C/kg的带正电的粒子从y轴上的M点沿y轴正方向射入磁场,经磁场偏转后,从x轴上的N点(图中未标出)射入电场,已知M、N距原点O的距离分别为
cm、(2
+
)cm,不计带电粒子在磁场和电场中的重力。求:
(1)带电粒子射入磁场的初速度V
0
;
(2)带电粒子第2次经过x轴的时刻及坐标;
(3)带电粒子第3次经过x轴的坐标;
题型:不详
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|
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