(18分)如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的
◎ 题目
(18分)如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路,R1、R2是定值电阻.带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点,被拉起到水平位置;合上开关K,无初速度释放小球,小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧. 已知:磁感应强度为B;a的角速度大小为ω,长度为l,电阻为r;R1=R2=2r,铜环电阻不计;P、Q两板间距为d;带电的质量为m、电量为q;重力加速度为g.求: (1)a匀速转动的方向; (2)P、Q间电场强度E的大小; (3)小球通过N点时对细线拉力T的大小. |
◎ 答案
见试题分析 |
◎ 解析
试题分析: (1)依题意,小球从水平位置释放后,能沿圆弧向下摆动,故小球受到电场力的方向水平向右,P板带正电,Q板带负电。由右手定则可知,导体棒a顺时针转动。(2分) (2)导体棒a转动切割磁感线,由法拉第电磁感应定律得电动势大小: = ①(2分,若缺中间推导式只得1分) 由闭合电路欧姆定律: ②(2分) 由欧姆定律可知,PQ的电压为:UPQ= ③(2分) 故PQ间匀强电场的电场强度大小: ④(2分) 联立①②③④,代入R1=R2=2r,可得:⑤(2分) (3)设细绳长度为L,小球到达N点时速度为v,由动能定理可得: ⑥(2分) 又 ⑦(2分) 由⑤⑥⑦得: ⑧(2分) 【评分说明:第(1)问给2分,若在图中标明方向且正确也可,若答“从图示位置向上转动”或“从图示位置向右转动”也可;①②③④⑤⑥⑦⑧各2分。共18分。】 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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