如图所示,竖直放置的金属薄板M、N间距为d.绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆上,紧靠M板放置,与杆的动摩擦因数为μ.当在M、N板间加上适当的电压U后,P球将沿水平直杆从N板小孔射出,试问:
(1)此时M、N哪个板的电势高?它们间的电势差必须大于多少?
(2)若M、N间电压时,小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场,则射入的速率多大?若磁场足够大,水平直杆足够长,则小球在磁场中运动的整个过程中,摩擦力对小球做多少功?
高三物理计算题中等难度题
如图所示,竖直放置的金属薄板M、N间距为d.绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆上,紧靠M板放置,与杆的动摩擦因数为μ.当在M、N板间加上适当的电压U后,P球将沿水平直杆从N板小孔射出,试问:
(1)此时M、N哪个板的电势高?它们间的电势差必须大于多少?
(2)若M、N间电压时,小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场,则射入的速率多大?若磁场足够大,水平直杆足够长,则小球在磁场中运动的整个过程中,摩擦力对小球做多少功?
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如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。
(1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;
(2)F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S。
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如图所示,间距为L=0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上,板间形成匀强电场,场强E=1.5×104V/m。N板接地(电势为零),其中央有一小孔,一根水平绝缘细杆通过小孔,其左端固定在极板M上.现有一质量m=0.05kg,带电量q=+5.0×10﹣6C的带正电小环套在细杆上,小环与细杆之间的动摩擦因数为μ=0.1。小环以一定的初速度对准小孔向左运动,若小环与金属板M发生碰撞,碰撞中能量不损失(即碰后瞬间速度大小不变)。设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布(g取10m/s2)。求:
(1)带电小环以多大的初速度v0进入电场,才能恰好到达金属板M?
(2)若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场,当其动能等于电势能时,距离N板多远?
(3)小环至少以多大的初速度v2进入电场,它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点?
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如图所示,两根平行长直金属轨道,固定在同一水平面内,间距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.一质量为m的导体棒ab垂直于轨道放置,且与两轨道接触良好,导体棒与轨道之间的动摩擦因数为μ,导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿轨道运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直).设导体棒接入电路的电阻为r,轨道电阻不计,重力加速度大小为g,在这一过程中 ( )
A.导体棒运动的平均速度为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能
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