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如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接,并连接水平放置、长和宽都为d的平行金属板,板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直于金属导轨,且始终与导轨接触良好。当金属棒固定不动时,质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内,恰好在金属板的左下边沿穿出。粒子重力不计,重力加速度为g,导轨和金属棒的电阻不计。(1) 粒子流带何种电荷,速度多大?(2) 现将金属棒由静止释放,待棒沿导轨匀速下滑后,粒子流水平通过,求金属棒质量M。试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度为B
2
、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接,并连接水平放置、长和宽都为d的平行金属板,板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为
B
1
的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直于金属导轨,且始终与导轨接触良好。当金属棒固定
不动时,质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内,恰好在金属板的左下边沿穿
出。粒子重力不计,重力加速度为g,导轨和金属棒的电阻不计。
(1) 粒子流带何种电荷,速度多大?
(2) 现将金属棒由静止释放,待棒沿导轨匀速下滑后,粒子流水平通过,求金属棒质量M。
试题解答
见解析
(1) 由左手定则,可判定粒子流带正电。
粒子流在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律,
得:
粒子流恰好在金属板的边沿穿出,由几何关系得
解得
故
(2) 对匀速通过金属板的粒子流,其所受的电场力等于洛伦兹力,有:
金属板的电压
,
金属棒受到的安培力
棒做匀速运动,由力的平衡条件,有:
联立式子,解得:
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力的概念及其矢量性
相关试题
中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是A.上表面的电势高于下表面电势B.仅增大h时,上下表面的电势差增大C.仅增大d时,上下表面的电势差减小D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小?
如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接小物块彳和小物块曰,虚线CD水平,间距d=1.2 m,此时连接小物块彳的细绳与竖直杆的夹角为37°,小物块彳恰能保持静止.现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出,小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处,不计摩擦和空气阻力,cos37°= 0.8、sin37°=0.6,重力加速度誊取l0m/s2.求:(1)小物块A到达C处时的加速度大小;(2)小物块B的质量;(3)小物块Q的质量.?
(6分)如图所示,斜面倾角θ=30°,物体重G=100N,与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2,用平行于斜面向上的拉力F拉物体使其沿斜面向上匀速运动,求拉力F的大小。?
用手按图钉对墙壁产生20N的压力,这个压力的施力物体是 ,受力物体是 .?
如图所示,A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10m/s2).求:(1)使木块A竖直做匀加速度运动的过程中,力F的最大值和最小值;(2)求从静止开始到A、B分开经过多长时间.?
如图所示,物体A经一轻质弹簧与下方地面上的物体B相连,物体A、B的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩,开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一物体C并从静止状态开始释放,已知物体B刚离开地面时,物体A恰好获得最大速度,重力加速度为g,求:(1)物体B刚离开地面时,物体C下落的高度h;(2)物体C的质量M;(3)物体A获得的最大速度vm.?
如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.(2)斜面倾角α.(3)B的最大速度vBm.?
如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.(2)斜面倾角α.(3)B的最大速度vBm.?
如图是某弹簧弹力F和它的长度l的关系图象,由此可得该弹簧的原始长度是 m,劲度系数等于 N/m.?
如图所示,在弹性限度内,原长为30cm的轻弹簧悬挂在天花板上,其劲度系数是100N/m,若在弹簧下端悬挂一个重物时,弹簧长为40cm;则此时所挂重物的重力大小为 N.?
第1章 怎样描述物体的运动
1.1 走近运动
参考系和坐标系
长度的测量
机械运动
时间与时刻
矢量和标量
位移和路程
物理模型的特点及作用
质点的认识
第2章 研究匀变速直线运动的规律
2.1 伽利略对落体运动的研究
伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
第3章 力与相互作用
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牛顿第三定律
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4.1 怎样求合力
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力的合成的平行四边定则
验证力的平行四边形定则
第5章 研究力和运动的关系
5.1 牛顿第一定律
惯性
牛顿第一定律
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