【題目】如圖甲所示,兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓,兩板間的電場可看作勻強電場,且兩板外無電場,板長L=0.8m,板間距離d=0.6m.在金屬板右側(cè)有一磁感應(yīng)強度B=2.0×10﹣2T,方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁場寬度為l1=0.12m,磁場足夠長.MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏,熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08m,MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO′垂直.現(xiàn)有帶正電的粒子流由金屬板左側(cè)沿中線OO′連續(xù)射入電場中.已知每個粒子的速度v0=4.0×105m/s,比荷=1.0×108C/kg,重力忽略不計,每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短,電場可視為恒定不變.
(1)求t=0時刻進(jìn)入電場的粒子打到熒光屏上時偏離O′點的距離;
(2)若粒子恰好能從金屬板邊緣離開,求此時兩極板上的電壓;
(3)試求能離開電場的粒子的最大速度,并通過計算判斷該粒子能否打在右側(cè)的熒光屏上?如果能打在熒光屏上,試求打在何處.
【答案】(1)0.10m;(2)900V;(3)5×105m/s,該粒子不能打在右側(cè)的熒光屏上.
【解析】
試題分析:(1)t=0時進(jìn)入電場的粒子勻速通過電場,進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得: ,代入數(shù)據(jù)解得:R1=0.2m,
粒子運動軌跡如圖所示:
由幾何知識可得:
粒子在磁場中偏移的距離:y1=R1﹣R1cosθ
代入數(shù)據(jù)解得:y1=0.04m
粒子出磁場后做勻速直線運動,y2=l2tanθ,
代入數(shù)據(jù)解得:y2=0.06m,
粒子打到熒光屏上時偏離O′的距離為:y=y1+y2=0.10m
(2)設(shè)兩板間電壓為U1時,帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場,
, ,L=v0t,
解得:U1=900V
(3)由動能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得: v1=5×105m/s
粒子在電場中的偏向角α,,
粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得: ,
代入數(shù)據(jù)解得:R2=0.25m,
R2﹣R2sinα=0.25﹣0.25× =0.1m<l1=0.12m
該粒子不能從磁場偏出打在熒光屏上;
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【題目】下列說法正確的是
A. 在國際單位制中,質(zhì)量的單位是基本單位;
B. 在國際單位制中,力的單位是基本單位;
C. 在國際單位制中,長度的單位是導(dǎo)出單位;
D. 在國際單位單位制中,速度的單位是導(dǎo)出單位
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【題目】為了探測X星球,載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心,半徑為r1的圓軌道上運動,周期為T1.總質(zhì)量為m1.隨后登陸艙脫離飛船,變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動,此時登陸艙的質(zhì)量為m2則
A. X星球的質(zhì)量為
B. X星球表面的重力加速度為
C. 登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為
D. 登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為
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【題目】一物體放在粗糙程度相同的水平面上,受到水平拉力的作用,由靜止開始沿直線運動,物體的加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。物體的質(zhì)量為,不計空氣阻力,重力加速度,下列說法正確的是( )
A. 物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為
B. 物體速度為時,加速度大小為
C. 拉力的最大功率為
D. 物體勻加速運動的時間為
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【題目】如圖所示,陰極射線示波管的聚集電場是由電極A1、A2形成,實線為電場線,虛線為等勢線,z軸為該電場的中心軸線,P、Q、R為一個從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運動軌跡上的三點,則下列說法不正確的是
A. 電極A1的電勢低于電極A2的電勢
B. 電子在P點處的動能大于在Q點處的動能
C. 電場中Q點的電場強度大于R點的電場強度
D. 電子從P至R的運動過程中,電場力對它一直做正功
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【題目】如圖所示的位移(x)—時間(t)圖象和速度(v)—時間(t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
A.0~時間內(nèi),甲車通過的路程等于乙車通過的路程
B.0~時間內(nèi),丙、丁兩車在t2時刻相距最遠(yuǎn)
C.0~時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
D.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
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【題目】“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,利用實驗得到了8組數(shù)據(jù),在圖(a)所示的I-U坐標(biāo)系中,通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線。
(1)根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值,請在圖(b)中把實驗儀器連接成完整的實驗電路(內(nèi)接法)。
(2)由圖可知,當(dāng)電壓為4V時,小燈泡的電阻約為 Ω,且隨著電壓的增大,小燈泡的電阻增大,因為
(3)將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡串聯(lián)后再與40Ω的定值電阻R串聯(lián),若接在電壓恒為16V的電源上,如圖(c)所示,則理想電流表的示數(shù)為 A,每個小燈泡的功率為 W,電源內(nèi)非靜電力做功的功率為 W。
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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為,滑動變阻器的總電阻為,電阻大小關(guān)系為,則在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中,下列描述中正確的是( )
A.電路中的總電流先增大后減小
B.電路的路端電壓先增大后減小
C.電源的輸出功率先增大后減小
D.滑動變阻器上消耗的功率先減小后增大
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【題目】像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,
其結(jié)構(gòu)如圖所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,現(xiàn)有一放在氣墊導(dǎo)軌上的滑塊通過光電門,用最小刻度為1mm的刻度尺測量滑塊上擋光片的寬度d,示數(shù)如圖所示,則
(1)讀出擋光片的寬度為d=___________cm;
(2)滑塊在牽引力作用下通過光電門,配套的數(shù)字毫秒計記錄了它通過光電門的時間為=0.290s,則滑塊通過光電門的速度約為_____________m/s。
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