【題目】如圖,從陰極K發(fā)射的熱電子,重力和初速度均不計,通過加速電場后,沿圖示虛線垂直射入勻強磁場區(qū),磁場區(qū)域足夠長,寬度為L=2.5cm。已知加速電壓為U=182V,磁感應(yīng)強度B=9.1×10-4T,電子的電量,電子質(zhì)量。求:
(1)電子在磁場中運動的速度大小v和半徑R。
(2)電子在磁場中運動的時間t(結(jié)果保留)。
(3)若加速電壓大小可以改變,其他條件不變,為使電子在磁場中的運動時間最長,加速電壓U應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1) ,0.05m(2) (3)
【解析】
應(yīng)用動能定理電子解出電子穿出電場時的速度;電子進入磁場后發(fā)生偏轉(zhuǎn),做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解在磁場中的運動半徑R;先根據(jù)圓周運動的知識求得電子在磁場中運動的周期T,畫出軌跡,由幾何知識求出電子在磁場中運動軌跡所對應(yīng)的圓心角θ,由求解在磁場中運動的時間t;為使電子在磁場中的運動時間最長,電子軌跡對應(yīng)的圓心角必須最大,最大圓心角為180°,軌跡恰好與磁場右邊界相切,求得軌跡半徑,根據(jù)上題的結(jié)果即可求解。
解:(1)加速電場有動能定理得
解得
電子在磁場做圓周運動,有牛頓第二定律
解得
(2)磁場中運動的周期
由幾何關(guān)系
則
(3)電子在磁場中的運動時間最長時,圓心角為
當運動軌跡與磁場右界相切時,
依題意
由 和
解得
所以
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度”的實驗中,打點計時器接在50Hz的低壓交變電源上,某同學(xué)在打出的紙帶上按打點的先后順序每5點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點).從A點開始在每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中,如圖所示.
①若把每一段紙帶的右上端連接起來,結(jié)果得到一條傾斜的直線,如圖所示,由圖可知紙帶做_____運動,且直線與﹣x方向夾角越大,說明紙帶運動的加速度_____(填“越大”或“越小”).
②從第一個計數(shù)點A開始計時,為求出0.25s時刻紙帶的瞬時速度,需要測出哪一段紙帶的長度?
答:_____(填a、b、c、d、e)
③若測得a段紙帶的長度為10.0cm,e段紙帶的長度為2.0cm,則可求出加速度的大小為_____m/s2.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有定滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止狀態(tài).當用水平向左的恒力推Q時,P、Q仍靜止不動,則()
A. 輕繩上拉力一定變小
B. 輕繩上拉力一定不變
C. Q受到的摩擦力一定變小
D. Q受到的摩擦力一定變大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛汽車,當它行駛速度為30km/h時,制動距離等于6.5m,假設(shè)駕駛員的反應(yīng)時間為0.3s,在0.3s內(nèi)汽車是勻速前進的,0.3s后汽車才開始制動,減速行駛。汽車剎車后還會繼續(xù)滑行一段距離,其它車輛或障礙物在這段距離之外,行車是安全的,這段距離稱為安全運行距離。其值應(yīng)為反應(yīng)距離和制動距離之和。求:(1)安全運行距離;(2)汽車制動時的加速度。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:
(1)當ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流,一汽車停在小山坡底,司機突然發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下,假設(shè)泥石流到達坡底后速率不變,在水平地面上做勻速直線運動.已知司機的反應(yīng)時間為1 s,汽車啟動后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運動.試分析司機能否安全脫離.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】給一定質(zhì)量、溫度為的水加熱,在水的溫度由上升到的過程中,水的體積隨著溫度升高反而減小,我們稱之為“反常膨脹”某研究小組通過查閱資料知道:水分子之間存在一種結(jié)合力,這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)中,水分子之間也存在相互作用的勢能在水反常膨脹的過程中,體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,但所有水分子間的總勢能是增大的關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是
A. 水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功
B. 水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功
C. 水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功
D. 水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的v-t圖線,根據(jù)圖線可以判斷( )
A. 甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運動,加速度大小相同,方向相同
B. 兩球在t=8 s時相距最遠
C. 兩球在t=2 s時速率相等
D. 兩球在t=8 s時相遇
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用接在50 Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度,得到如圖所示的一條紙帶,從比較清晰的點開始起,取若干個計數(shù)點,分別標上0、1、2、3…(每相鄰的兩個計數(shù)點間有4個打印點未標出),量得0與1兩點間的距離x1=30 mm,3與4兩點間的距離x4=48 mm,則小車的加速度為(1)________m/s2,2與3兩點間的距離約為(2)________mm,打計數(shù)點3時的瞬時速度為(3)________m/s。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com