如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷=106 C/kg的正電荷從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)t0=1×10-5s后,通過(guò)MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。
(1)求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離;
(3)如果在P點(diǎn)右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。
(1);(2)20cm;(3)
解析試題分析:(1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則
(1分)
(1分)
代入數(shù)據(jù)解得(1分)
(2)當(dāng)時(shí),電荷運(yùn)動(dòng)的半徑(1分)
周期(1分)
當(dāng)時(shí),電荷運(yùn)動(dòng)的半徑(1分)
周期(1分)
故電荷從時(shí)刻開(kāi)始做周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。(1分)
時(shí)刻電荷先沿大圓軌跡運(yùn)動(dòng)四分之一個(gè)周期再沿小圓軌跡運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期,與點(diǎn)的水平距離為(2分)
(3)電荷從點(diǎn)開(kāi)始,其運(yùn)動(dòng)的周期為,根據(jù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況可知,電荷每一個(gè)周期向右沿運(yùn)動(dòng)的距離為40 cm,故電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動(dòng)的完整周期數(shù)為2個(gè),沿運(yùn)動(dòng)的距離="80" cm,最后25 cm的距離如圖所示,
設(shè)正電荷以角撞擊到擋板上,有(2分)
(2分)
解得(1分)
故電荷從點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的總時(shí)間
(2分)
解得(1分)
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)一束初速度不計(jì)的電子流經(jīng)加速電壓U加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若平行板間距離d =1.0cm,板長(zhǎng)L =5.0cm,電子的質(zhì)量和電荷量大小分別為m和e,電子的重力不計(jì),問(wèn):
(1)電子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度v是多少?
(2)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板間能加的最大電壓Um與加速電壓U之比是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(11分)如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì)),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)),電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng)1,板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。(不計(jì)重力)求:
(1)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量;
(2)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。
(3)電子打到屏上P點(diǎn)的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上取a、b兩點(diǎn),Oa=Ob。當(dāng)在a處放一電量q=1.5×10-8C的帶正電的檢驗(yàn)電荷時(shí),受到的電場(chǎng)力為F=3×10-6 N。
(1)求a處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向;
(2)若將檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移走,a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如何?
(3)如在b處放一個(gè)電子,它受到的電場(chǎng)力多大?方向怎樣?(e=1.6×10-19C)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),ab與電場(chǎng)線平行,且a、b相距 4 cm,b、c相距10 cm。將一個(gè)帶電荷量為–2×10-8 C 的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí),需克服電場(chǎng)力做功為4×10-6 J。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)將此電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功;
(3)a、c間電勢(shì)差。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,是一對(duì)彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN,N板接地,M板帶電量的絕對(duì)值為Q=6×10-6C。在兩極板MN間A點(diǎn)有一帶電量為q=4×10-6C的帶電液滴,其質(zhì)量m=4×10-4kg,恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:
(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少?
(2)UNM等于多少伏?M點(diǎn)的電勢(shì)是多少?
(3)平行金屬板MN所構(gòu)成的電容器的電容C等于多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對(duì)角線AC將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以的速度射入磁場(chǎng)區(qū)域,從對(duì)角線AC的中點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域。
(1)判斷磁場(chǎng)的方向并求出磁感強(qiáng)度B的大小。
(2)討論電場(chǎng)強(qiáng)度E在不同取值時(shí),帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
把一個(gè)電荷量為的正電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中M點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功,如果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),求:
(1)M、N點(diǎn)的電勢(shì)是多少?
(2)M、N點(diǎn)的電勢(shì)差是多少?把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其他部分電阻不計(jì).整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng).下列關(guān)于穿過(guò)回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬時(shí)變化率 、通過(guò)金屬棒的電荷量q以及a、b兩端的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖象中,正確的是
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