【題目】(20分)如圖所示,M、N為水平放置的平行金屬板,板長和板間距均為2d。在金屬板左側板間中點處有電子源S,能水平發(fā)射初速為V0的電子,電子的質量為m,電荷量為e。金屬板右側有兩個磁感應強度大小始終相等,方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強磁場區(qū)域,兩磁場的寬 度均為d。磁場邊界與水平金屬板垂直,左邊界緊靠金屬板右側,距磁場右邊界d處有一個熒光屏。過電子源S作熒光屏的垂線,垂足為O。以O為原點,豎直向下為正方向,建立y軸。現在M、N兩板間加上圖示電壓,使電子沿SO方向射入板間后,恰好能夠從金屬板右側邊緣射出.進入磁場。(不考慮電子重力和阻力)
(1)電子進入磁場時的速度v;
(2)改變磁感應強度B的大小,使電子能打到熒光屏上,求
①磁場的磁感應強度大小的范圍;
②電子打到熒光屏上位置坐標的范圍。
【答案】(1);方向右下與水平方向的夾角為45°;(2)①;②到。
【解析】
試題分析:(1)電子在MN間只受電場力作用,從金屬板的右側下邊沿射出,有
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得 (1分)
速度偏向角 (1分)
(1分)
(2)電子恰能(或恰不能)打在熒光屏上,有磁感應強度的臨界值,此時電子在磁場中作圓周運動的半徑為R
(2分)
又有 (2分)
由⑦⑧解得: (1分)
磁感應強度越大,電子越不能穿出磁場,所以取磁感應強度時電子能打在熒光屏上(得不扣分)。 (1分)
如圖所示,電子在磁感應強度為時,打在熒光屏的最高處,由對稱性可知,電子在磁場右側的出射時速度方向與進入磁場的方向相同,
即。 (1分)
出射點位置到SO連線的垂直距離
(1分)
電子移開磁場后做勻速直線運動,則電子打在熒光屏的位置坐標
(1分)
解得 (1分)
當磁場的磁感應強度為零時,電子離開電場后做直線運動,打在熒光屏的最低點,其坐標為 (1分)
電子穿出磁場后打在熒光民屏上的位置坐標范圍為:
到 (2分)
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【題目】質量m=200g的物體,測得它的加速度a=20cm/s2,則關于它所受的合力的大小及單位,下列運算既正確又符合一般運算要求的是
A. F=200×20=4000N B. F=0.2×20=4N
C. F=0.2×0.2=0.04 D. F=0.2×0.2 N =0.04N
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【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板M、N豎直放置,兩板間的電勢差U=1.5×103V,現將一質量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板上方的A點以v0=4 m/s的初速度水平拋出(A點距兩板上端的高度h=20 cm),之后小球恰好從靠近M板上端處進入兩板間,沿直線運動碰到N板上的B點,不計空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)B點到N板上端的距離l。
(2)小球到達B點時的動能Ek
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【題目】如圖所示,中國三一重工的一臺62米長的泵車,參與某次消防救火冷卻作業(yè),對泵車在水平地面上以加速度做勻加速運動的過程,下列分析正確的是( )
A.泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力
B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的壓力
C.開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性
D.若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時,泵車的加速度將大于
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【題目】如圖所示,小明將一個滑輪固定在豎直墻壁上,另一個固定在自己的滑板車上,用繩子將兩個滑輪組裝成滑輪組.小明站在滑板車上拉動手中的繩子,他用30N的拉力在3s內,使自己和滑板車一起沿水平地面勻速運動了1.2m,滑輪重、軸摩擦和繩重均忽略不計.下列說法正確的是( )
A. 滑板車對人的摩擦力方向水平向左
B. 豎直墻壁受到的拉力為60N
C. 滑板車受到地面的摩擦力大小為60N
D. 動滑輪對滑板車拉力的功率為24W
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【題目】小紅一家自駕來東陽橫店旅游,在“諸永”高速公路上,轎車在平直的路面上勻速行駛,速度表如圖甲所示,她從車窗向外看,恰好看到交通標志牌上的標志(如圖乙所示)求:
(1)從標志牌處到東陽還需多長時間?
(2)若轎車發(fā)動機的功率為5×104W,則轎車在該路段行駛中所做的功是多少?
(3)汽車在勻速行駛時所受的阻力是多少?
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【題目】下列說法正確的是
A. 很小的物體(比如原子核)一定能看成質點
B. 相對地面靜止不動的物體才能被選定為參考系
C. 物體在5 s時,指的是物體在5 s末這一時刻
D. 物體速度越大越不容易停下,是因為物體速度越大慣性越大
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【題目】(16分)如圖甲所示,兩平行金屬板間距為2l,極板長度為4l,兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓(t=0時上極板帶正電)。以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標系,現在平行板左側人口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間。已知電子都能從右側兩板間射出,射出方向都與x軸平行,且有電子射出的區(qū)域寬度為2l.電子質量為m,電荷量為e,忽略電子之間的相互作用力。
(1)求交變電壓的周期T和電壓U0的大小;
(2)在電場區(qū)域外加垂直紙面的圓形有界勻強磁場,可使所有電子經過圓形有界勻強磁場均能會聚于(6l,0)點,求所加磁場磁感應強度B的最大值和最小值。
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【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質量為M,左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導軌垂直;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動.
(1)滑塊通過B點的瞬時速度可表示為_____;
(2)某次實驗測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△Ek=_____,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep=_____,在誤差允許的范圍內,若△Ek=△Ep則可認為系統(tǒng)的機械能守恒.
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