一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板連入如圖所示的電路，已知電源內(nèi)電阻為r，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R.現(xiàn)將開關(guān)S閉合，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P至右端長度為總長度的，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)時(shí)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

(1)求電源的電動(dòng)勢(shì)；

(2)若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P調(diào)到R的正中間位置，可以使原帶電質(zhì)點(diǎn)以水平直線從兩板間穿過，求該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度v0；

(3)若將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P移到R的最左端，原帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能從金屬板邊緣飛出，求質(zhì)點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能.

解：(1)因帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)力F電與重力mg平衡

F電=mg  ① 

又F電=E電q  ②

兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E電=  ③

兩板間電壓U=I·  ④ 

由閉合電路歐姆定律得：I=

由①②③④⑤解得：E= 

(2)由(1)得，電場(chǎng)力豎直向上，故質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，由左手定則得洛倫茲力豎直向下.由平衡條件得：

mg+Bqv0=F′電  ⑥ 

因兩極板間電壓U′=I×=2U

故E′電=2E電

F′電=2F電=2mg  ⑦ 

由⑥⑦解得：

v0=  ⑧ 

(3)因板間電壓變?yōu)閁″=IR=4U

故電場(chǎng)力F″電=4F電=4mg  ⑨  

由動(dòng)能定理得：

F″電-mg=Ek-m  ⑩

由⑧⑨⑩解得：Ek=


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d=0.5米，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5T的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板連入如圖所示的電路，已知電源內(nèi)阻為r=10Ω，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R=40Ω，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P至右端長度為總長度的
1
4
處，一比荷為
q
m
=-10C/kg的帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．重力加速度g=10m/s2．
（1）求電源的電動(dòng)勢(shì)；
（2）若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P調(diào)到R的正中央位置，可以使原帶電質(zhì)點(diǎn)以水平直線從兩板間穿過，求該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一對(duì)平行金屬板水平放置，兩板相距為d，在下板的下側(cè)空間有垂直紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板中心開有上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)小孔，當(dāng)兩板間加上電壓V以后，帶電量為+q．質(zhì)量為m的兩個(gè)相同質(zhì)點(diǎn)，分別從兩板間左端中點(diǎn)a和上板中心小孔b處同時(shí)飛人，由a點(diǎn)飛入的質(zhì)點(diǎn)初速度為2v0，且方向平行金屬板；由b飛人的質(zhì)點(diǎn)初速度為v0，且方向垂直金褐板，結(jié)果兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)穿過下板的小孔C后，又分別在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，最后均打在下極板的下表面L（不計(jì)重力的影響，也不考慮兩質(zhì)點(diǎn)問的相互影響）．求：
（1）兩質(zhì)點(diǎn)在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1．
（2）兩質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta和tb
（3）兩質(zhì)點(diǎn)在下板的下表耐上撞擊點(diǎn)間的距離△s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板接入如圖所示的電路，已知電源的內(nèi)電阻為r，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，現(xiàn)將開關(guān)K閉合，并將滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)至距離電阻R的右端為其總長度的1/4時(shí)，讓一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q宏觀帶電粒子從兩板間的正中央以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)，發(fā)現(xiàn)其恰好能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（1）試判斷該粒子的電性，求電源的電動(dòng)勢(shì)；

（2）若將滑動(dòng)觸頭P調(diào)到電阻R的正中間位置時(shí)，該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射，發(fā)現(xiàn)其沿水平方向的直線從板間飛出，求該粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)的初速度；

（3）若將滑塊觸頭P調(diào)到最左邊，該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射，發(fā)現(xiàn)其恰好從金屬板的邊緣飛出，求粒子飛出時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年度湖北省襄陽市田家炳中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型：計(jì)算題

一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板連入如圖所示的電路，已知電源內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P至右端長度為總長度的處，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

【小題1】求電源的電動(dòng)勢(shì)；
【小題2】若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P調(diào)到R的正中央位置，可以使原帶電質(zhì)點(diǎn)以水平直線從兩板間穿過，求該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度v0;
【小題3】若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P移到R的最左端，原帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能從金屬板緣飛出，求質(zhì)點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源：2013屆度湖北省襄陽市高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型：計(jì)算題

一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板連入如圖所示的電路，已知電源內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P至右端長度為總長度的處，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

1.求電源的電動(dòng)勢(shì)；

2.若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P調(diào)到R的正中央位置，可以使原帶電質(zhì)點(diǎn)以水平直線從兩板間穿過，求該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度v0;

3.若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P移到R的最左端，原帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能從金屬板緣飛出，求質(zhì)點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能．

 

 

 

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