如图所示,矩形区域ABCD处在与其所在平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B0,方向向里,AB=3L,BC=L,E、F为AB、CD的三等分点,AE段为电子发射源,CF段固定有电子收集板,设电子质量为m,电量为e,大量电子以相同初动能垂直AE飞出,取,求:
(1)电子初动能取何值,AE段发射的电子经磁场偏转后全部被收集板吸收;
(2)初动能满足什么条件收集板一定能收集到电子;
(3)初动能取何值,有电子以最短时间击中收集板,最短时间为多少。
高三物理解答题困难题
如图所示,矩形区域ABCD处在与其所在平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B0,方向向里,AB=3L,BC=L,E、F为AB、CD的三等分点,AE段为电子发射源,CF段固定有电子收集板,设电子质量为m,电量为e,大量电子以相同初动能垂直AE飞出,取,求:
(1)电子初动能取何值,AE段发射的电子经磁场偏转后全部被收集板吸收;
(2)初动能满足什么条件收集板一定能收集到电子;
(3)初动能取何值,有电子以最短时间击中收集板,最短时间为多少。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在矩形区域abcd内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场矩形区域的边长ab=L,ad=3L.一粒子源处在ad边中点O,在t=0时刻粒子源垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0~180°范围内.已知在bc边能接受到的最早到达的粒子时间为t=t0,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求
(1)粒子在磁场中的运动周期T;
(2)粒子的比荷;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,虚线矩形区域abcd长3l、宽2l.若该区域内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的粒子从ab边的中点O垂直于ab边沿纸面射入磁场中,粒子能从ad边射出磁场的最大入射速度为υ;若该区域内存在与短边平行的匀强电场,该粒子仍以速度υ从O点处垂直于电场方向射入,粒子恰好从c点射出.不计粒子的重力,下列说法中正确的是( ).
A.粒子的比荷为
B.粒子的比荷为
C.匀强电场的电场强度大小为
D.匀强电场的电场强度大小为
高三物理多选题简单题查看答案及解析
如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在的平面;现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与 L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1-t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2.则( )
A.在0-t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B.线圈匀速运动的速度大小为2m/s
C.线圈的长度为1m
D.0-t3时间内,线圈产生的热量为1.8J
高三物理选择题困难题查看答案及解析
如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则
A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B.线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C.线圈的长度为1m
D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则
A. 在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B. 线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C. 线圈的长度ad为1m
D. 0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则
A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B.线圈匀速运动的速度大小为2m/s
C.线圈的长度为1m
D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
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如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则
A. 在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B. 线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C. 线圈的长度ad为1m
D. 0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面的夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上,ab与cd之间相距为L,金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直.静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小为a=2gsin θ,甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场.
(1)求每根金属杆的电阻R.
(2)从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t变化的关系式,并说明F的方向.
(3)若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小b方向垂直于斜面向上,ab与cd之间相距为L0金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直。静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场。
(1 )求每根金属杆的电阻R是多大?
(2 )从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式?并说明F的方向。
(3 )若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少?
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