如圖所示,M、N是水平放置的很長的平行金屬板,兩板間有垂直于紙面沿水平方向的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度大小為B=0.25T,兩板間距d=0.4m,在M、N板間右側(cè)部分有兩根無阻導(dǎo)線P、Q與阻值為0.3Ω的電阻相連.已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半,一根總電阻為r=0.2Ω均勻金屬棒ab在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無摩擦滑動,忽略一切接觸電阻.現(xiàn)有重力不計的帶正電荷q=1.6×10-9C的輕質(zhì)小球以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰能做勻速直線運動,則:
(1)M、N間的電勢差應(yīng)為多少?
(2)若ab棒勻速運動,則其運動速度大小等于多少?方向如何?
(3)維持棒勻速運動的外力為多大?
精英家教網(wǎng)
(1)粒子在兩板間恰能做勻速直線運動,所受的電場力與洛侖茲力相等,即:
Eq=qv0B                             
U
d
q=qv0B                               
所以:U=Bdv=0.7V                   
(2)洛侖茲力方向向上,則電場力方向向下,UMN>0,ab棒應(yīng)向右做勻速運動
Ucd=
BLcdv
R+rcd
R
                            
U=Uac+Ucd+Uab
BLcdv
R+rcd
R+B(Lac+Lab)v
=U
解得:v=8m/s                                
(3)因為只有cd端上有電流,受到安培力F=BILcd    
得:F=B
BLcdv
R+rcd
Lcd=
B2Lcd2v
R+rcd
=0.05N
       
答:(1)M、N間的電勢差應(yīng)為0.7V;                   
(2)若ab棒勻速運動,則其運動速度大小等于8m/s,方向向右;
(3)維持棒勻速運動的外力為0.05N
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時,洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.
(1)當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時,設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,
則被封閉的空氣
AD
AD

A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣
放出
放出
(選填“吸收”或“放出”)了
0.6
0.6
J的熱量;當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時,則空氣的內(nèi)能
減小
減小
(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是
BC
BC

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=
-5sinπt
-5sinπt
cm;
②x=5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=
45
45
cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關(guān)于上述過程,下列說法中正確的是
C
C

A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態(tài)能量為E(E<0 ),各個定態(tài)的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為
-E
-E
;若有一群處于n=2能級的氫原子,發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功至多為
-
3
4
E
-
3
4
E
(結(jié)果均用字母表示).
(3)在某些恒星內(nèi),3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核,已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg,α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應(yīng)中所釋放的核能(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中,發(fā)生折射.α>β,則下列說法正確的是
 

精英家教網(wǎng)
A.水對光束a的折射率較大
B.水中光束b的速度較小
C.光束a頻率較大
D.若從水中射向空氣,光束a的臨界角比光束b的臨界角小
(2)如圖是一列向右傳播的橫波,波速為0.4m/s,M點的橫坐標(biāo)x=10m,圖示時刻波傳到N點,現(xiàn)從圖示時刻開始計時,問:
①經(jīng)過多長時間,M點第二次到達(dá)波谷?
②這段時間里,N點經(jīng)過的路程為多少?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省蘇北四市聯(lián)考高三(上)第二次調(diào)研物理試卷(1月份)(解析版) 題型:解答題

(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時,洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.
(1)當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時,設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,
則被封閉的空氣______
A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣______(選填“吸收”或“放出”)了______J的熱量;當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時,則空氣的內(nèi)能______(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是______
A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=______cm;
②x=5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關(guān)于上述過程,下列說法中正確的是______
A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態(tài)能量為E(E<0 ),各個定態(tài)的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為______;若有一群處于n=2能級的氫原子,發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功至多為______(結(jié)果均用字母表示).
(3)在某些恒星內(nèi),3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核,已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg,α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應(yīng)中所釋放的核能(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:2011年山西省四校聯(lián)考高考物理二模試卷(忻州一中 康杰中學(xué) 臨汾一中 長治二中)(解析版) 題型:解答題

(1)如圖所示,a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中,發(fā)生折射.α>β,則下列說法正確的是______

A.水對光束a的折射率較大
B.水中光束b的速度較小
C.光束a頻率較大
D.若從水中射向空氣,光束a的臨界角比光束b的臨界角小
(2)如圖是一列向右傳播的橫波,波速為0.4m/s,M點的橫坐標(biāo)x=10m,圖示時刻波傳到N點,現(xiàn)從圖示時刻開始計時,問:
①經(jīng)過多長時間,M點第二次到達(dá)波谷?
②這段時間里,N點經(jīng)過的路程為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理——選修3- 4](15分)

   (1)(5分)如圖所示,a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中,發(fā)生折射。α>β,則下列說法正確的是        

              A.水對光束a的折射率較大

              B.水中光束b的速度較小

              C.光束a頻率較大

              D.若從水中射向空氣,光束a的臨界角比光束b的臨界角小

   (2)(10分)如圖是一列向右傳播的橫波,波速為0.4m/s,M點的橫坐標(biāo)x=10m,圖示時刻波傳到N點,現(xiàn)從圖示時刻開始計時,問:

①經(jīng)過多長時間,M點第二次到達(dá)波谷?

② 這段時間里,N點經(jīng)過的路程為多少?

 

 

 

 

 

 

 

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