题目内容

(10分)如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求：

（1）粒子从狭缝P处穿过b板进入匀强磁场的速度大小和方向θ．

（2）P、Q之间的距离L．

 

（1）  θ=300（2）L=5.8cm

解析:（10分）

（1）       粒子从a板左端运动到P处，由动能定理得

--------------------(2分)

代入有关数据，解得---------------(1分)

，代入数据得θ=300--------------------- (2分)

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图，由几何关系得

---------------------(1分)，又-------------------(1分)

联立求得--------------(1分)      代入数据解得L=5.8cm--------------(2分)

 

练习册系列答案
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（08年福州三中期中）（附加题，10分）如图所示，质量M＝10kg，上表面光滑的足够长木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m＝1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L＝1m时又无初速地在木板最右端放上第二个铁块；只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。求：

 

   （1）第一个铁块放上后，木板运动lm时，木板的速度多大？

   （2）最终有几个铁块能留在木板上？

   （3）最后一个铁块与木板右端距离多大？（g=10m/s2）

（满分10分）如图所示，边长为L的正方形线框abcd的匝数为n，ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻也为R，现在让线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：

（1）若从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。

（2）线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

（满分10分）如图所示，边长为L的正方形线框abcd的匝数为n，ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻也为R，现在让线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：
⑴若从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

(10分）如图所示，半径为R的四分之一圆弧轨道放在水平面上，且圆弧上端切线竖直，下端与水平面平滑相切。另有一质量为m的小球以速度冲上圆弧轨道，已知圆弧轨道的质量M=3m，不计摩擦和空气阻力，

求：(1)小球冲出圆弧轨道后能继续上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的过程中圆弧轨道移动的距离S=？

 

（本题10分）如图所示，电源E恒定电压       12V，定值电阻 ，电动机M的内电阻为，当开关s闭合，电动机转动稳定后，理想电压表的读数为。若电动机除了内电阻外不计其他损耗。求:（1）电动机输出的机械功率P1.（2）电路消耗的总功率P。

 

 

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