如图所示,半径为L1=2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1=T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω=rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2 m,宽度为d=2 m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5 m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:
(1)在0~4 s内,平行板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.
高二物理计算题困难题
如图所示,半径为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1= T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω= rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2m,宽度为d=2m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:
(1)在0~4s内,平行板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,半径为L1=2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1=T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω=rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2 m,宽度为d=2 m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5 m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:
(1)在0~4 s内,平行板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环, PQ为圆环的直径,其左石两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为2R. 一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好,则下列说法正确的是
A. 金属棒中电流方向始终由N到M
B. 圆环消耗的电功率是不变的
C. MN中电流的大小为
D. 金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环,PQ为圆环的直径,其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为2R.一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好,则下列说法正确的是( )
A. 金属棒中电流方向始终由N到M
B. 圆环消耗的电功率是变化的
C. MN两端的电压大小始终为,MN中电流的大小始终为
D. 金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,将一个半径为的导电金属半圆环串联接入电路中,电路的电流强度为I,接入点是圆环直径上的两个端点。金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与圆环所在平面垂直。则金属圆环ab受到的安培力为
A. B. C. D.
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,长为3a、阻值为3R/2的金属杆可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,在O点正下方固定一半径为a、总电阻为R的金属圆环,圆环内有方向垂直于环面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。当金属杆由水平位置转到竖直位置时,其角速度为ω,且金属杆与金属环接触良好,则此时金属杆与圆环的接触点M、N之间的电压为
A.4Bωa2 B.4Bωa2/5
C.16Bωa2/5 D.2Bωa2
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中,电路的电流强度为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点.金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中,场方向与圆环所在平面垂直.则金属圆环ab受到的安培力为
A. 0 B. πRBI
C. 2πRBI D. 2RBI
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中,电路的电流强度为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点.金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中,场方向与圆环所在平面垂直.则金属圆环ab受到的安培力为
A. 0 B. πRBI
C. 2πRBI D. 2RBI
高二物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中,电路的电流强度为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点.金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中,场方向与圆环所在平面垂直.则金属圆环ab受到的安培力为( )
A.0 B.Πrbi C.2πRBI D.2RBI
高二物理选择题简单题查看答案及解析