高中物理電磁學(xué)經(jīng)典例題-wenkub
2023-04-19 02:39:05 本頁面
【正文】 點由靜止自由下落(P、M、N三點在同一豎直線上)，空氣阻力不計，到達N點時速度恰好為零，然后按原路徑返回。若保持兩板間的電壓不變，則：A. 若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點下落仍能返回。分析與解：當(dāng)開關(guān)S一直閉合時，A、B兩板間的電壓保持不變，當(dāng)帶電質(zhì)點從M向N運動時，要克服電場力做功，W=qUAB，由題設(shè)條件知：帶電質(zhì)點由P到N的運動過程中，重力做的功與質(zhì)點克服電場力做的功相等，即：mg2d=qUAB若把A板向上平移一小段距離，因UAB保持不變，上述等式仍成立，故沿原路返回，應(yīng)選A。圖231圖231(b)2兩平行金屬板相距為d，加上如圖231(b)所示的方波形電壓，電壓的最大值為U0，周期為T。(也就是與O‘點的最大距離與最小距離)。接著，在下一個T/2時間內(nèi)，兩板間沒有電壓，離子以V速度作勻速直線運動，側(cè)向位移為y2，如圖232所示。當(dāng)離子在上述兩種特殊時刻之外進入電場的，其側(cè)向位移值一定在(y1+y2)與y1之間。若不計電源內(nèi)阻，求：(1)電源的電動勢，(2)小球與極板碰撞后的帶電量。ab和cd邊電阻分布均勻，求滑動中拉力F的最小牽引功率。為了使線框通過磁場區(qū)域的速度恒定，求線框開始下落時的高度h。試求：(1)ab、cd棒的最終速度，(2)全過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱。注意要點：①明確ab、cd運動速度穩(wěn)定的條件。3如圖281所示，X軸上方有勻強磁場B，下方有勻強電場E。(2)粒子在M點受向上電場力，從靜止出發(fā)做勻加速運動。圖282設(shè)釋放點M的坐標為()，在電場中由靜止加速，則：qEyO=mV2 [1]在勻強磁場中粒子以速率V做勻速圓周運動，有：qBV=mV2/R [2]設(shè)n為粒子做勻速圓周運動的次數(shù)(正整數(shù))則：L=n2R，所以R=L/2n [3]解[1][2][3]式得：V=qBL/2mn，所以yO=qB2L2/8n2mE (式中n為正整數(shù))(3)粒子由M運動到N在電場中的加速運動和減速運動的次數(shù)為(2n1)次， 每次加速或減速的時間都相等，設(shè)為t1，則：yO=at12=qEt12/m所以t1=圖291粒子在磁場中做勻速圓周運動的半周期為t2，共n次，t2=πm/qB粒子從M點運動到N點共經(jīng)歷的時間為：t=(2n1)t1+nt2=(2n1)BL/2nE+nπm/qB (n=3……)圖2923，103特斯拉，兩板間所加電壓隨時間變化關(guān)系如291圖所示。當(dāng)兩板間又加上第2個周期和第3個周期的電壓時，a粒子將重復(fù)上述的運動。將一套在桿上的帶正電小球從a端由靜止釋放后，小球先是加速運動，后是勻速運動則達b端。圖302分析與解：(1)帶電小球在沿桿向下運動時，其受力情況如302圖示。整個裝置放在真空內(nèi)，電子發(fā)射的初速度不計。偏轉(zhuǎn)極板上加上正弦交流電后，板間電場變?yōu)榻蛔冸妶?，電子在板間的運動是水平方向作勻速直線運動，豎直方向作簡諧運動。因圓筒每秒轉(zhuǎn)2周(半秒轉(zhuǎn)1周)，故在1秒內(nèi)，紙上的圖形如圖313所示。cd棒勻速向右運動時，所受摩擦力f方向水平向左，則安培力Fcd方向水平向右，由左手定則可得電流方向從c到d，且有：Fcd = IdB = f I = f /Bd ①取整個回路abcd為研究對象，設(shè)回路的總電勢為ε，由法拉第電磁感應(yīng)定律ε=，根據(jù)B不變，則△φ=B△S，在△t時間內(nèi)，△φ=B(V1－V2)△td所以：ε=B(V1－V2)△td/△t=B(V1－V2)d ②又根據(jù)閉合電路歐母定律有：I=ε/2r ③ 由式①②③得：V1－V2 = 2fr / B2d2代入數(shù)據(jù)解得：V1－V2 =（m/s）圖331，線圈ａｂｃｄ每邊長ｌ＝，線圈質(zhì)量ｍ1＝、電阻Ｒ＝，砝碼質(zhì)量ｍ2＝．線圈上方的勻強磁場磁感強度Ｂ＝，方向垂直線圈平面向里，磁場區(qū)域的寬度為ｈ＝ｌ＝．砝碼從某一位置下降，使
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