如图所示,MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨,一根电阻R1=3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动,两块相互平行,相距20cm且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接

◎ 题目

如图所示,MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨,一根电阻R1=3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动,两块相互平行,相距20cm且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在ab间的电阻R2=1Ω,导轨和连接导线的电阻可忽略不计,先将整个装置放在图示的匀强磁场中,当导体棒ab以速率v匀速沿导轨运动时,能使一个质量为m、带电量为q的负电微粒也以速率v在两金属板空间做匀速圆周运动而不触及两板.求:
(1)金属棒ab的运动方向.
(2)ab匀速运动速度的取值范围.
(3)若带电微粒在匀强磁场中从图所示开始运动,当运动位移达到

2
mv
Bq
时的时间.
魔方格

◎ 答案

(1)由题带电量为q的负电微粒做匀速圆周运动,所受重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,电场强度方向下竖直向下,说明A板带正电,金属棒ab的b端相当电源的正极,根据右手定则判断出金属棒ab的运动方向:水平向右.
    (2)微粒在复合场中匀速圆周运动的半径最大为r=
d
2
=10cm.根据牛顿第二定律得
qvB=m
v2
r

又qE=mg,E=
U
d
,U=
R1
R1+R2
Blv

四式联立解得  v=

2
m/s

则ab匀速运动速度的取值范围:0<v

2
m/s

(3)带电微粒在匀强磁场中圆周运动的周期T=
2πm
qB
,当运动位移达到

2
mv
Bq
=

2
r
时微粒运动了
1
4
圆周
,经过时间为t=
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
1
如图所示,两平行金属板P1和P2之间的距离为d、电压为U,板间存在磁感应强度为B1的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O
如图所示,两平行金属板P1和
一个质量为300g的瓶子,装满水后总质量为1300g,装满某种液体后总质量为1500g,这种液体的密度是多大?
一个质量为300g的瓶子,装满
环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场
环型对撞机是研究高能粒子的
如图为电磁流量计的示意图,直径为d的由非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、
如图为电磁流量计的示意图,
如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点
如图所示,虚线EF的下方存在