带电粒子所受电场力F=
(1)电场强度
38 .解; ( 1 )m对弹簧的弹力大于等于细绳的拉力 T 时细绳将被拉断.有 T=kx0 ① mv≥kx ② 解①②式得v0≥ ③ (2)细绳刚断时小滑块的速度不一定为零,设为v1,由机械能守恒有 mv=mv+kx ④ ∴v1 = ⑤ 当滑块和长板的速度相同时,设为v2,弹簧的压缩量x最大,此时长板的加速度 a 最大,由动量守恒和机械能守恒有 ( 3 )设滑块离开长板时,滑块速度为零,长板速度为v3,由动量守恒和机械能守恒有 其中m>M 39. (1)粒子在电场中x偏转:在垂直电场方向v- = v0平行电场分量 d = v- ?t ① = ② = v0 得 粒子在磁场中做匀速画周运动.故穿出磁场速度 ③ (2)在电场中运动时 v=?t=? ④ 得 E= ⑤ 在磁场中运动如右图运动方向改变 450,运动半径 R R== ⑥ 又qvB = ⑦ B== ⑧ 得 ⑨ ( 3 )粒子在磁场中运动时间为t’ ⑩ 粒子在龟场中运动的时间为 t t= 运动总时间t总=t + t1 =+
42(18分)
W外=4P?=P?=P?(4分)
两线框转动一周时间内,上线圈只有两次进入磁场,每次在磁场内的时间(即作为电源时的做功时间)为.根据能的转化和守恒定律,外力驱动两线圈转动一周的功,完全转化为电源所获得的电能,所以
I=, P=IE=.(4分)
iR=BlLω?.
从线框aa′进入磁场开始计时,每隔T/8(线框转动45°)电流发生一次变化,其iR随时间t变化的图象如图所示。(5分,其中图3分)
(4)因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为:
(3)和在磁场中,通过R的电流大小相等,
(2)线框转动过程中,只能有一个线框进入磁场(作电源),另一个线框与外接电阻R并联后一起作为外电路。.电源内阻为r,外电路总电阻R外=r.故R两端的电压最大值:UR=IR外(4分)