如图,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为lt=0时,磁场的磁感应强度BB0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点。
⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
 

◎ 答案

(1)见解析
(2)

◎ 解析

(1)由题意可知:板1为正极,板2为负极                 ①
  两板间的电压U                    ②
而:S=πr2                              ③
带电液滴受的电场力:FqE=            ④
故:F-mg=-mg=ma
a=-g                                             ⑤
讨论:
一.若 a>0
液滴向上偏转,做类似平抛运动
y=                  ⑥
当液滴刚好能射出时:
有 lv0t   t=  y=d 
故 d=                         ⑦
由②③⑦得  K1                           
要使液滴能射出,必须满足 y<d   故 K<K1
二.若 a=0
液滴不发生偏转,做匀速直线运动,此时 a=-g=0    ⑨
由②③⑨得 K2                  ⑩
液滴能射出,必须满足K=K2
三.若 a<0,、,液滴将被吸附在板2上。
综上所述:液滴能射出,
K应满足          11
(2)B=B0+Kt
当液滴从两板中点射出进,满足条件一的情况,则
替代⑧式中的d
                    12

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁…”主要考查了你对  【磁场,地磁场】  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。

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