如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=Ro.平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端.金属棒ab的电阻R3=12R0,
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如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=Ro.平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端.金属棒ab的电阻R3=12R0,
题型:不详
难度:
来源:
如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R
1
=R
2
=R
o
.平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L,水平放置,接在R
2
两端.金属棒ab的电阻R
3
=
1
2
R
0
,垂直于pQ、MN,所在区域有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场.竖直放置的两平行金属板A、B之间的距离是d,分别与Q、N连接.闭合开关S,ab在大小为F的水平外力作用下恰好处于静止状态,待电路稳定后,一质量为m、电荷量为q的正粒子从A、B的左端某位置以初速度v
o
水平射入板间,从右端飞出时速度大小是2v
o
.不计粒子重力.(R
1
、R
2
、R
3
不是已知物理量,R
0
是已知物理量)求:
(1)电源的输出功率P是多大?
(2)粒子在A、B之间运动的过程中,沿垂直于板方向通过的距离y是多大?
答案
(1)设电阻R
1
、R
2
、R
3
中的电流分别为I
1
、I
2
、I
3
,电源电动势为E,则
根据串并联电流电流的特点有:
I
3
=2I
2
I
1
=I
2
+I
3
安培力F=BI
3
L
E=I
1
R
1
+I
3
R
3
所以P=EI
1
解得P=
3F
2
R
0
B
2
L
2
(2)设金属板A、B之间的电压为U,粒子在A、B之间运动的过程中,根据动能定理有
y
d
Uq=
1
2
m(
2v
0
)
2
-
1
2
mv
0
2
且U=I
3
R
3
解得y=
3BL
mv
0
2
q
FR
0
答:(1)电源的输出功率P是
3F
2
R
0
B
2
L
2
;
(2)粒子在A、B之间运动的过程中,沿垂直于板方向通过的距离y为
3BL
mv
0
2
q
FR
0
.
举一反三
如图所示,在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场.其电场线方向竖直向下,在区域Ⅰ中有一个带负电的油滴沿电场线以速度v
0
匀速下落,并进入区域Ⅱ(电场范围足够大).能描述粒子在两个电场中运动的速度--时间图象是(以v
0
方向为正方向)( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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如图在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(设电子的电量为q,质量为m,不计电子的重力).
(1)在该区域AB边的B处由静止释放电子,求电子经过多长时间达到匀强电场II区域的右边界和电子最终离开CD边界的位置坐标.
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.(提示:设释放点的位置为(x.y)坐标点,最后写出含有xy的函数表达式)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN,P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直地放置.已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0.2m,极板本身的厚度不计,极板长均为L=0.2m,板间电压都是U=6V且P板电势高.金属板右侧边界以外存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=5T,磁场区域足够大.现有一质量m=1×10
-4
kg,电量q=-2×10
-4
C的小球在水平面上以初速度v
0
=4m/s从平行板PQ间左侧中点O
1
沿极板中线O
1
O
1
′
射入.
(1)试求小球刚穿出平行金属板PQ的速度;
(2)若要小球穿出平行金属板PQ后,经磁场偏转射入平行金属板MN中,且在不与极板相碰的前提下,最终从极板MN的左侧中点O
2
沿中线O
2
O
2
′
射出,则金属板Q、M间距离是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m、电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中机械能守恒
B.小球经过最低点时速度最大
C.小球经过环的最低点时对轨道压力等于(qE+mg)
D.小球经过环的最低点时对轨道压力大于(qE+mg)
题型:不详
难度:
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如图为一固定在竖直平面内的绝缘轨道,AB部分为竖直,CD部分为水平,BC为与它们相切的四分之一圆弧,半径为R.空间存在水平方向匀强电场,场强方向与ABCD所在平面平行.有一小物块,质量为m、电量为q,自AB上离B点距离R处自由释放后沿轨道运动到CD上离C点距离R处并返回…已知物块与轨道的竖直、水平部分的摩擦因数均为μ=0.5,轨道的圆弧部分为光滑.
(1)求匀强电场的场强E多大?
(2)求上述过程中物块第一次向左经过圆弧上C点时,对于轨道的压力;
(3)计算物块第一、二两次经过C点所间隔的时间;
(4)物块最终将在哪个范围内运动(要求写出边界位置与O点的连线跟OC所成夹角θ的余弦).
题型:不详
难度:
|
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