如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長線上．現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m、電量為＋q的帶電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計，粒子間的相互作用力忽略不計)，從某一時刻開始，在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為U．如果只有在每一個周期的0―T/4時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：
(1)通過計算判斷在每一個周期內(nèi)的哪段時間放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大．最大速度為多大？
(2)通過計算確定該圓形磁場有帶電粒子射出的區(qū)域，并在圖中標出有帶電粒子射出的區(qū)域．
|
解：(1)根據(jù)題意，在每一個周期內(nèi)的t＝T/4時刻在P處放出的粒子，恰好在t＝3T/4時刻到達Q處，且此時速度為0． 設(shè)MN間距離為d．在每一個周期內(nèi)的t＝T/4時刻至t＝3T/4時刻，則： 設(shè)在每一個周期內(nèi)的0至t時刻放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大．則每一個周期內(nèi)的t時刻放出的帶電粒子到達Q孔時為T/2時刻．則 由(1)(2)兩式得： 在每一個周期內(nèi)的0至 求得 (2)因為 |
科目：高中物理 來源： 題型：
| T | 4 |
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圖甲
(1)如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強度變化的周期相同，求v0的大小。
圖乙
(2)如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(粒子初速度和粒子間相互作用力不計)，已知只有在每個周期的前14個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達Q孔處的速度范圍。
圖丙
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科目：高中物理 來源： 題型：
如圖(甲)所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2Ω電阻連接，一質(zhì)量為m=0.5 kg的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉
導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運動的位移s間關(guān)系如圖10(乙)所示，當拉力達到最大時，導(dǎo)體桿開始做勻速運動，經(jīng)過位移s=2.5 m時，撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了s′=2 m停下．求：
(1)導(dǎo)體桿運動過程中的最大速度；
(2)拉力F作用過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
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科目：高中物理 來源：2014屆河南省高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題
如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距
=0.2m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。現(xiàn)用一外力F沿軌道方向向右拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a.
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(2)
內(nèi)放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大．設(shè)最大速度為v，則據(jù)動能定理得
，
．
，
解得帶電粒子在磁場中的最小偏轉(zhuǎn)角
．所以圖中斜線部分有帶電粒子射出．