如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E0＝15 V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30 Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開(kāi)關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對(duì)小球的作用，取g＝10 m/s2.

(1)當(dāng)Rx＝29 Ω時(shí)，電阻R2消耗的電功率是多大？
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？
(1)0.6W       (2)54Ω

試題分析：(1)設(shè)和的并聯(lián)電阻為R，有
①  
兩端的電壓為： ②  
消耗的電功率為： ③    
當(dāng)時(shí)，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，
得．④  
(2)設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，
有：⑤ 
⑥  ）
設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，有
⑦   
由幾何關(guān)系有r＝d⑧   
聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得
⑨  
點(diǎn)評(píng)：本題考查帶電粒子在重力、電、磁綜合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合性較強(qiáng)，把電場(chǎng)的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在解題時(shí)應(yīng)注重運(yùn)用動(dòng)力學(xué)的普通規(guī)律解決復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

已知質(zhì)量為m的帶電液滴，以速度v射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，求：

（1）液滴在空間受到幾個(gè)力作用。
（2）液滴帶電荷量及電性。
（3）液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一個(gè)比荷（）為K的帶正電的粒子從第三象限中的Q(-2L，-L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，從P(2L，0)點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E
（2）從P點(diǎn)射出時(shí)速度的大小
（3）粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測(cè)試和研究中，例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型，研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等。在霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，寬為cm，長(zhǎng)為4cm，厚為cm的導(dǎo)體，沿方向通有3A的電流，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向里穿過(guò)平面時(shí)，產(chǎn)生了V的霍爾電壓，（已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)的自由電荷是電子），則下列說(shuō)法正確的是
A．在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子，電子定向移動(dòng)的速率
B．在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子，電子定向移動(dòng)的速率
C．在其它條件不變的情況下，增大的長(zhǎng)度，可增大霍爾電壓
D．每立方米的自由電子數(shù)為個(gè)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電液滴從靜止開(kāi)始自a沿曲線acb運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，速度為零，c是軌跡的最低點(diǎn)。以下說(shuō)法中正確的是 (　　)
A．液滴帶負(fù)電
B．液滴在C點(diǎn)動(dòng)能最大
C．液滴運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
D．液滴在C點(diǎn)機(jī)械能最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在如下勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，帶正電的粒子（不計(jì)重力）不可能沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)的是(       )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體ab質(zhì)量是0.2kg，電阻是0.1，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直框架向上，現(xiàn)用1N的外力F由靜止拉動(dòng)ab桿，當(dāng)ab的速度達(dá)到1m/s時(shí)，

（1）求此時(shí)刻ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；
（2）求此時(shí)刻ab桿的加速度的大��；
（3）ab桿所能達(dá)到的最大速度是多少。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣光滑軌道半徑R=40cm，下端與絕緣光滑的水平面平滑連接，整個(gè)裝置處于方向豎直向下，大小為E=1×103V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m=10g、帶電量為q=+1×10-4C的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng)，沿半圓形軌道恰好能通過(guò)最高點(diǎn)C，取g=10m/s2，試求：

（1）小物塊從C點(diǎn)拋出后落地點(diǎn)與B點(diǎn)間的水平距離；
（2）v0的大小和過(guò)B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物塊的支持力大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）一個(gè)3/4圓弧形的光滑細(xì)圓環(huán)軌道ABC水平放置，此軌道固定在光滑的水平面上。軌道半徑為R，C、O、B在一條直線上，如圖所示。圓心O與A、D在同一條直線上，MN是放在AD上長(zhǎng)為2R的木板，木板的厚度不計(jì)，左端M正好位于A點(diǎn)。整個(gè)裝置處于垂直AD方向如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。將一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從過(guò)A點(diǎn)并垂直于AD的直線上的某點(diǎn)P由靜止開(kāi)始釋放，則：
(1) 若小球由圓弧軌道經(jīng)C點(diǎn)射出后，恰好能打到木板MN 的中點(diǎn)，則小球從C點(diǎn)射出的速度大小為多大？
(2) 在（1）的情景下，小球運(yùn)動(dòng)到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？
(3) 某同學(xué)認(rèn)為只要調(diào)節(jié)釋放點(diǎn)P到A點(diǎn)的距離L，總可以使小球經(jīng)過(guò)C后打到木板的最左端M點(diǎn)，試判斷這位同學(xué)的說(shuō)法是否合理？若合理，試計(jì)算出L的數(shù)值；若不合理，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案