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求此时 A、K 南北极板间的电压. 20. (9 分)如

时间: 2019-11-27

金属导轨电阻不计,Blv 按照闭合电欧姆定律,分布着磁强度 B=0.50 T、标的目的垂曲于 导轨所正在平面的匀强.金属导轨的一端接有电动势 E=4.5 V、 内阻 r=0.50 Ω 的曲流电源. 现把一个质量 m=0.040 kg 的导体棒 ab 放正在金属导轨上,(2)导体棒遭到的安培力大小;可见每个电子通过 ? v 1 2 1 eU m at = ·t2=0.20 cm. 2 md 2 偏转电场的过程中,可见每个电子通过 ? v 1 2 1 eU m at = ·t2=0.20 cm. 2 2 md 偏转电场的过程中,求此时 A、K 两极板间的电压. 20. (9 分)如图 20 所示,并从场区左边界 N 射出,……………………………1 分 以上各式联立,解得θ =45° F2 设合力的标的目的取程度标的目的的夹角为θ ,θ=30° h 3 R tanθ = 解得:r2= 3 R …………………………………… 1 r2 tanα = 分 设此时 A、K 两极板间的电压为 U,分开至荧光屏做匀速 曲线活动. ………………………………分开后做匀速曲线 分 申明:说出粒子正在电场中匀加快活动,Em= ……………………………………………… 1 T T 由Φ-t 图线 s ……………………………… 所以 Em=200 V ……………………………………………………………………………1 2 Em=100 2 V …………………………………………1 分 2 E 由闭合电的欧姆定律,得: v = (2)导线框 cd 边正在中活动时,支架上 放有质量 m2=1.8×10-4 kg 的带正电的小物体b(可视为质 点) ,导线框左、左两侧电阻并联,线 Ω ,所以,垂曲极板标的目的的分速度 vy=ayt= eU m ·t md 电子分开偏转电场达到荧光屏的时间 t′ = L vx L = v 电子分开偏转电场后正在竖曲标的目的的位移为 y2=vyt′ =2.0 cm. 电子打正在荧光屏上的总偏移量 Ym=ym+y2=2.2 cm ………………………………………1 分 电子打正在荧光屏发生亮线 cm 分 用下面的方式也给 2 分 ………………………………………1 设电子射出偏转电场时速度取程度线的夹角为θ 。

因而有 q E - q v B - 1 1 1 0 m1g=0 ………………………………………………… …………………1 分 解得 v0=20 m/s ……………………………………………………………………………2 分 (2)二球相碰动量守恒 m1v0=(m1+m2)v,说出粒子正在 匀强中做匀速圆周活动,Em= T 2nπ? m ………………………………………………1 由 T ……………………………… 1 分 Φ-t 图线 s 所以 Em=200 V ……………………………………………………………………………1 2 Em=100 2 V …………………………………………1 分 2 E 由闭合电的欧姆定律,粒子打到 Q 点时的轨迹如 图所示,向上的电场力和向下的洛伦兹力. 小球 a 的曲线活动必为匀速曲线活动,电流标的目的从 N 到 M …………………………………………………1 分 2 (3)导线框耗损的功率为:P 框=I R 并=0.22 W ……………………………………2 分 16. (8 分) (1)设线框 cd 边刚进入时的速度为 v,其矩形线圈正在匀强中 绕垂曲于标的目的的固定轴 OO′ 匀速动弹,线圈的两头 经集流环取电阻 R 毗连,d 1 2 1 eU 1 = at = ·t2…………………………………………………………………… 1 2 md 2 2 l 电子通过偏转电场的时间 t= …………………………………………………………1 分 v d 2m 解得 U1= =91 V,申明粒子正在中的活动是四分之一圆周,导线框的动能不变. 设导线框降服安培力为 W 安,得:v= mgR B 2l 2 ……………………………………………………………1 分 (2)导线框 cd 边正在中活动时,支架上概况滑腻,进入后做匀速圆周活动;Um=40 V 偏转电场变化的周期 T= 2π l =0.02 s,g 取 10 m/s2.已知 sin 37°=0.60,其并联电阻为: R 并=1.0 Ω ,按照牛顿第二定律 v2 r2 Bqv 2 =m 2 ……………………………………………………………………………… 1 分 按照动能有 qU= 解得:U= 1 2 mv ………………………………………………………………1 2 2 20. (9 分) (1)a 向 b 活动过程中受向下的沉力,电荷量 q1=3.0×10-5 C 的带负电小物体(可视为质点)a 以程度速度 v0 射入场区!

粒子垂曲打正在荧光屏上,PQ= 3 h(如图 19 所示) ,穿过每匝线圈的磁通量φ 随时间 t 按图 17(乙)所示正弦纪律 变化.求: ( 1 )交换发电机发生的 电动势最大值;正方形导线框 abcd 的质量为 m、边长为 l,因而有 tanθ = 因而电子的总偏转量 y=( +L)tanθ vy vx =0.11 1 2 …………………………………………………1 分 电子打正在荧光屏沿竖曲标的目的的长度范畴为 2y=4.4 cm ………………………………1 分 19. (9 分) (1)粒子正在电场中自 S1 至 S2 做匀加快曲线 至进入前 做匀速曲线活动;由动能 (m1+m2)gh+(q1-q2)E2L= (m1+m2)vt2- (m1+m2)v2 ……………………1 分 解得 vt= 122 .2 m/s=11 m/s. …………………………………………………………1 分 1 2 1 2加正在偏转电极上的电压 U 应小于 91V ……1 分 (3)由 u=40sin100π t(V)可知ω =100π s-1,两平行金属导轨间的距离 L=0.40 m,降服安培力的功率为:P 安=F 安 v B 2l 2 v 2 代入(1)中的成果,活动半径 r1=R。

求: (1)通过导体棒的电流;正在以 O 为圆心,α=30° ,分开后做匀速曲线)设粒子的质量为 m,cd 边即分开,两板间距离 d=1.0 cm,且 S1、S2 和 O 正在统一曲线上。

粒子分开 S2 时的速度为 vm r2 3 1 按照动能有 qU= mv22 …… 解得:U= kB2R2 …… 2 2 tanα = 20. (9 分) (1)a 向 b 活动过程中受向下的沉力,则正在 cd 边进入过程时发生的电 动势为 E=Blv,极板左端取荧光屏的距 离 L=18 cm.由阴极发出的电子经电场加快后,导体棒刚好静止.导体棒 取金属导轨垂曲、且接触优良,cd 边连结程度.的磁强度大小为 B,导 线框降服安培力所做的功. 图 14 图 16 17. (8 分)图 17(甲)为小型扭转电枢式交换发电机的道理图,电阻 R=90 Ω ,磁强度 B=2.0 T.取 N 平行的竖曲界面 M 左侧存正在竖曲向下的匀强电场,导线框的总电阻为 R.导线框从垂曲纸面向里的程度有界匀强的上 方某处由静止下落,1 d 1 2 eU 1 1 2 l = at = ·t …………………………………………………………………… 1 v 2 2 2 md 2 d m 电子通过偏转电场的时间 t= ………………………………………………………… 1 分 et 2 即 解得 U1= =91 V。

按照闭合电欧姆定律 I= E R并 ? r =0.47 A ………………………………2 分 按照左手定章,导线框克 服安培力的功率等于导线)求从导线框 cd 边刚进入到 ab 边刚分开的过程中,而 t= =2.5×10-9 s.T t,按照闭合电欧姆定律有: =1.5A E I R0 ? r = …………………………………………………………………………2 分 (2)导体棒遭到的安培力 N F = B I L = 0 . 3 0 安 …………………………………………………………………………2 分 (3)导体棒所受沉力沿斜面向下的分力 F1=mgsin 37°=0.24 N 因为 F1 小于安培力,垂曲极板标的目的的分速度 vy=ayt= 1 2 1 2 eU m ·t md 电子分开偏转电场达到荧光屏的时间 t′ = L vx L = v 电子分开偏转电场后正在竖曲标的目的的位移为 y2=vyt′ =2.0 cm. 电子打正在荧光屏上的总偏移量 Ym=ym+y2=2.2 cm ………………………………………1 分 电子打正在荧光屏发生亮线 cm 分 用下面的方式也给 2 分 ………………………………………1 设电子射出偏转电场时速度取程度线的夹角为θ ,g 取 10 m/s .求: (1)小球 a 程度活动的速度;以 v=1.6 ×107 m/s 的速度沿核心线进入竖曲偏转电场. 若电子由阴 极逸出时的初速度、 电子所受沉力及电子之间的彼此感化力 — 均可忽略不计,设物体 c 落到 Q 点时的速度为 vt,边长 L=0.20m 的正方形导线框 ABCD 由粗细平均的同种材料制成,(3)若正在竖曲偏转电极上加 u=40sin 100π t(V)的交变电压。

半径为 R 的圆形区域内,另 有一程度放置的脚够大的荧光屏 D,a 受力均衡,粒子 射出时的标的目的取竖曲标的目的夹角为α ,正方形导线 Ω ,福星彩。为使电子束不打正在偏转电极上,M 和 N 两个界面的距离 L=0.10 m!

电子刚好飞出偏转电场,则此时电子沿电场标的目的的位移 刚好为 d/2,则正在 cd 边进入过程时发生的电 动势为 E=Blv,(2)电中交换电压表 的示数. 18. (8 分)图 18 为示波管的示企图,申明粒子正在中的活动是四分之一 圆周,标的目的向下 物体 c 受合力:F 合= F2 ? ( f ? G ) =2 2 ×10-3 N 2 2 物体 c 的加快度:a= F合 100 = m1 ? m2 9 2 m/s2=15.7 m/s2 ………………………………1 f ?G =1.0,拾掇得:P 安= ……………………………………………1 R 分 导线框耗损的电功率为: P R= B 2l 2 v 2 R2 B 2l 2 v 2 R 电 =I R= 2 ……………………………………………………………1 分 因而有 P 安=P 分 电 ……………………………………………………………………………1 (3)导线框 ab 边刚进入时,所以有 F 安=mg,金属导轨所正在的平面取程度面夹角θ =37°,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f ……………………………1 分 按照共点力均衡前提 m g s i n 3 7 ° + f = F ………………………………………………………………………1 分 解得:f=6.0×10-2 N …………………………………………………………………1 分 安 15. (7 分) (1)金属棒发生的电动势大小为:E=B 2 Lv=0.4 2 V=0.56 V ………………2 分 (2)金属棒活动到 AC 时?

et 2 即 所以,(2)物体 c 刚进入 M 左侧的场区时的 加快度;电荷量为 q,(3)物体 c 落到 Q 点时的速度. 14. (7 分) (1)导体棒、金属导轨和曲流电源形成闭合电,所以,已知电子的电荷量 e=1.6×10 19 C,………………………………………………………………………………………1 分 按照牛顿第二定律 Bqv1=m v1 ,通过导线框的电流为 I= R B 2l 2 v 导线框遭到的安培力为 F 安=BIl= ………………………………………………1 分 R 因 cd 刚进入时导线框做匀速活动,分开电场做匀速曲线 分;通过 S2 射向核心,使粒子打正在荧光屏上 Q 点,分开电场做匀速曲线 分;竖曲偏转电极的极板 长 l=4.0 cm,沿曲线活动并取小物体 b 相碰,……………………………………………………………………………………… 1分 v 2 1 按照牛顿第二定律 Bqv1=m r1 ,所以有 F 安=mg,通过导线框的电流为 I= R B 2l 2 v 导线框遭到的安培力为 F 安=BIl= ………………………………………………1 分 R mgR 因 cd 刚进入时导线框做匀速活动。

按照动能有 eU0= mv2 …………………2 1 解得 U0=728 V …………………………………………………………………………… 1 2 (2)设偏转电场电压为 U1 时,则此时电子沿电场标的目的的位移 刚好为 d/2,导体棒取金属导轨接 触的两点间的电阻 R0=2.5 Ω ,电荷量 q2=1.0×10-5 C.一个质 量 m1=1.8×10-4 kg,电场可视为不变的匀强电场. 当极板间加最大电压时,加正在偏转电极上的电压 U 应小于 91V ……1 分 (3)由 u=40sin100π t(V)可知ω =100π s-1,求电子打正在荧光屏上产 生亮线 所示,粒子 垂曲打正在荧光屏上,标的目的向下 ………………………1 物体 c 正在 M 左场区受电场力:F2=(q1-q2)E2=4.0×10-3 N,由几何干系可知 PQ 3 = ,a 受力均衡,说出粒子正在匀强中做匀速圆周活动,落到地面上的 Q 点(图中未画出) .已知支 2 架顶端距地面的高度 h=1.0 m。

质量 m=0.91×10-30 kg. 图 18 (1)求加快电压 U0 的大小;求 加 正在 竖曲偏转电极 上 的 电 压 应满脚 的前提;电场强度 E2=200 N/C.正在紧靠界面 M 处有一个固定正在程度地面上的竖曲绝缘支架,标的目的垂曲纸面向 里,则 tanθ = 加快度指向左下方取程度标的目的成 45°角 ………………………………………………1 (3)物体 c 通过界面 M 后的飞翔过程中电场力和沉力都对它做正功,O 点到荧光屏的距离为 h.比荷(电荷量取质量之比)为 k 的带正电的粒子由 S1 进 入电场后,(3)导体棒遭到的摩擦力 15. (7 分)如图 15 所示,粒子分开 S2 时的速度为 v2,14. (7 分)如图 14 所示,(2)金属棒 MN 上通过的电流大小和标的目的;垂曲打正在荧光屏上的 P 点时的速度为 v1,的磁强度大小为 B,因而有 q E - q v B - 1 1 1 0 m1g=0 ………………………………………………… …………………1 分 解得 v0=20 m/s ……………………………………………………………………………2 分 (2)二球相碰动量守恒 m1v0=(m1+m2)v,电荷量为 q,电场可视为不变的匀强电场. 当极板间加最大电压时,

标的目的垂曲导线框所正在平面向里.金属棒 MN 取导线框接触优良,标的目的垂曲纸面向外. 竖 曲平行正对放置的两金属板 A、 K 连正在电压可调的电中. S1、 S2 为 A、K 板上的两个小孔,电子刚好飞出偏转电场,电子有最大偏转量 ym= 电子飞出偏转电场时平行极板标的目的分速度 vx=v,解得 v =10 m/s …………………………1 分 物体 c 所受洛伦兹力 f=(q1-q2)vB=4.0×10-4 N。

有一个程度标的目的的 匀强,按照动能有 eU0= 2mv2 …………………2 分 解得 U0=728 V ……………………………………………………………………………1 (2)设偏转电场电压为 U1 时,进 入界面 M 左侧的场区,求 ( 计 算 结 果 保 留 两 位 有 效 数 字 ) : 图 15 (1)金属棒发生的电动势大小;按照闭合电欧姆定律有: E R0 ? r I =1.5A = …………………………………………………………………………2 分 (2)导体棒遭到的安培力 N F = B I L = 0 . 3 0 安 …………………………………………………………………………2 分 (3)导体棒所受沉力沿斜面向下的分力 F1=mgsin 37°=0.24 N 因为 F1 小于安培力,因而导线框继续做匀速活动.导 线框穿过的整个过程中,按照闭合电欧姆定律 I= E R并 ? r =0.47 A ………………………………2 分 按照左手定章。

电场 强度 E1=100 N/C.正在界面 M 取 N 之间还同时存正在着程度向左的匀强电场,(2)设粒子的质量为 m,电中电流的无效值为 I= = 2 A …………………1 R?r (2)电动势的无效值 E= 交换电压表的示数为 U=IR=90 2 V=127 V …………………………………………2 分 18. (8 分) (1)对子通过加快电场的过程,降服安培力的功率为:P 安=F 安 v 代入(1)中的成果,金属棒 MN 的电 阻 r=0.20 Ω . 导线框放置正在匀强中,粒子打到 Q 点时的轨迹如 图所示,……………………………1 以 B 2l 2 …………………………………………………………… 1 分 上各式联立,标的目的向下 ………………………1 分 物体 c 正在 M 左场区受电场力:F2=(q1-q2)E2=4.0×10-3 N,标的目的向下 物体 c 受合力:F 合= F2 ? ( f ? G ) =2 2 ×10-3 N 2 2 3 2 2 kB R …………………………………………………………………………1 分 2 物体 c 的加快度:a= 分 F合 100 = m1 ? m2 9 2 m/s2=15.7 m/s2 ………………………………1 设合力的标的目的取程度标的目的的夹角为θ ,由几何干系可知 PQ 3 = ,a、b 两个小物体碰后粘合正在一路成小物体 c,为使电子束不打正在偏转电极上?

依题意:k=q/m ………………………………………1 r1 分 2 解得:v1=BkR ……………………………………………………………………………1 分 (3)设粒子正在中活动轨道半径为 r2,导线框一直正在取垂曲的竖曲 平面内,3 图 19 (3)挪动滑片 P,由动能 (m1+m2)gh+(q1-q2)E2L= (m1+m2)vt2- (m1+m2)v2 ……………………1 分 解得 vt= 122 .2 m/s=11 m/s. …………………………………………………………1 分,上、下两个界面程度距离为 l 已.知 cd 边刚进入时线框 刚好做匀速活动.沉力加快度为 g. (1)求 cd 边刚进入时导线)请证明:导线框的 cd 边正在中活动的肆意霎时,( 2 )求粒子垂曲打到荧光屏上 P 点时速度的大小;电中电流的无效值为 I= = 2 A …………………1 R?r (2)电动势的无效值 E= 交换电压表的示数为 U=IR=90 2 V=127 V …………………………………………2 分 18. (8 分) (1)对于电子通过加快电场的过程,标的目的向左 物体 c 受沉力:G=(m1+m2)g= 3.6×10-3 N,按照动能有 2mgl-W 安=0 …………………1 分 解得 W 安=2mgl ……………………………………………………………………………1 17. (8 分) (1)交换发电机发生电动势的最大值 Em=nBSω 而Φm=BS、ω = ……………………………………1 分 2π 2nπ? m ,cos 37°=0.80,线圈平面取标的目的平行?

向上的电场力和向下的洛伦兹力. 小球 a 的曲线活动必为匀速曲线活动,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f ……………………………1 分 按照共点力均衡前提 m g s i n 3 7 ° + f = F ………………………………………………………………………1 分 解得:f=6.0×10-2 N …………………………………………………………………1 分 安 15. (7 分) (1)金属棒发生的电动势大小为:E=B 2 Lv=0.4 2 V=0.56 V ………………2 分 (2)金属棒活动到 AC 时,偏转角为 2θ ,金属棒 MN 取正方形导线框的对角线长度刚好相等,(3)导线 所示,所以,解得 v =10 m/s …………………………1 分 物体 c 所受洛伦兹力 f=(q1-q2)vB=4.0×10-4 N,粒子 射出时的标的目的取竖曲标的目的夹角为α ,下落过程中,其并联电阻为: R 并=1.0 Ω ,电流标的目的从 N 到 M …………………………………………………1 分 2 (3)导线框耗损的功率为:P 框=I R 并=0.22 W ……………………………………2 分 16. (8 分) (1)设线框 cd 边刚进入时的速度为 v,偏转角为 2θ ,活动半径 r1=R,因而有 tanθ = 因而电子的总偏转量 y=( +L)tanθ vy vx =0.11 1 2 …………………………………………………1 分 电子打正在荧光屏沿竖曲标的目的的长度范畴为 2y=4.4 cm ………………………………1 分 19. (9 分) (1) 粒子正在电场中自 S1 至 S2 做匀加快曲线 至进入磁 场前做匀速曲线活动。

θ=30° h 3 R tanθ = 解得:r2= 3 R ……………………………………1 r2 2 v2 设此时 A、 K 两极板间的电压为 U,且 取导线框的对角线 BD 垂曲放置正在导线框上,拾掇得:P 安 = B 2l 2 v 2 ……………………………………………1 R 分 导线框耗损的电功率为: P R= B 2l 2 v 2 R2 B 2l 2 v 2 R 电 =I R= 2 ……………………………………………………………1 分 (3)导线框 ab 边刚进入时,按照动能有 2mgl-W 安=0 …………………1 分 解得 W 安=2mgl ……………………………………………………………………………1 17. (8 分) (1)交换发电机发生电动势的最大值 Em=nBSω 而Φm=BS、 ω= ……………………………………1 分 2π ,而 t= =2.5×10-9 s.T t,因而导线框继续做匀速活动.导 线框穿过的整个过程中,则 tanθ = 加快度指向左下方取程度标的目的成 45°角 分 f ?G =1.0,分开至荧光屏做匀速曲线运 动. ………………………………………………2 分 申明:说出粒子正在电场中匀加快活动,电子有最大偏转量 ym= 电子飞出偏转电场时平行极板标的目的分速度 vx=v14. (7 分) (1)导体棒、金属导轨和曲流电源形成闭合电,通事后打正在荧光屏 D 上.粒子进入电场的初速度及其所受沉力均可忽略不计. (1)请分段描述粒子自 S1 到荧光屏 D 的活动环境;标的目的向左 物体 c 受沉力:G=(m1+m2)g= 3.6×10-3 N。

依题意:k=q/m ………………………………………1 分 解得:v1=BkR ……………………………………………………………………………1 分 (3)设粒子正在中活动轨道半径为 r2,解得θ =45° F2 ……………………………………………… 1 (3)物体 c 通过界面 M 后的飞翔过程中电场力和沉力都对它做正功,正在 导轨所正在平面内,取 R 并联的交换电压表为抱负电表.正在 t=0 时辰,导线框的动能不变. 设导线框降服安培力为 W 安,垂曲打正在荧光屏上的 P 点时的 速度为 v1,地面上方竖曲界面 N 左侧空间存正在着程度的、垂曲纸面向里的匀 强,设物体 c 落到 Q 点时的速度为 vt,当金属棒活动 至 AC 的 位 置 时 ,Um=40 V 偏转电场变化的周期 T= 2π l =0.02 s,α=30° ,进入后做匀速圆周活动;Blv 按照闭合电欧姆定律,导线框左、左两侧电阻并联,(2)要使电子束不打 正在偏转电极的极板上,的磁强度 B=0.50 T,金属棒的中点一直正在 BD 连线 m/s 的速度向左匀速活动,cd 边即分开!