（18分）從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢差U0=4500V的陽極加速后，沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長L1=10cm，間距d=4cm的平行金屬板AB之后，在離金屬板邊緣L2=75cm處放置一個(gè)直徑D=20cm的帶有記錄紙的圓筒（如圖所示），整個(gè)裝置放在真空內(nèi)，電子發(fā)射的初速度不計(jì)。已知電子質(zhì)量m=0.9×10-30 kg,電子電量e=1.6×10-19C,不考慮相對論效應(yīng)。

（1）若在兩金屬板上加上U1=1000V的直流電壓（A>B），為使電子沿入射方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)加怎樣的磁場？
（2）若在兩金屬板上加上U2=1000cos2πt（V）的交流電壓，并使圓筒繞中心軸按圖示方向以=4πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，確定電子在記錄紙上的偏轉(zhuǎn)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式并定性畫出1s鐘內(nèi)所記錄的圖形。（電子穿過AB的時(shí)間很短，可認(rèn)為這段時(shí)間內(nèi)板間電壓不變）
（1）應(yīng)加垂直紙面向里，大小為的磁場
（2）

試題分析：（1）由eU0=得電子入射速度
m/sm/s          (2分)
加直流電壓時(shí)，板間場強(qiáng)V/m           (2分)
電子做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由條件eE1= ev0B，
得應(yīng)加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度T，        (2分)
方向垂直紙面向里。          (2分)
（2）加交流電壓時(shí)，A、B兩極間場強(qiáng)（V/m）(2分)
電子飛出板間時(shí)偏距           (2分)
電子飛出板間時(shí)豎直速度   
從飛離板到達(dá)圓筒時(shí)偏距
       (2分)
在紙上記錄落點(diǎn)的總偏距 
（m）      (2分)
因圓筒每秒鐘轉(zhuǎn)2周，故在1s內(nèi)，紙上圖形如圖所示。
         (4分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為 (     )
A．mgR/8B．mgR/2 C．mgR/4D．3mgR/4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小。物塊上升的最大高度為，則此過程中，物塊的（  ）
A．動(dòng)能損失了 B．動(dòng)能損失了
C．機(jī)械能損失了D．機(jī)械能損失了

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，電阻不計(jì)足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=300，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時(shí)無初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，保持甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與乙金屬桿未進(jìn)入磁場時(shí)的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動(dòng)，分析甲金屬桿所在的位置并計(jì)算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時(shí)t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過程中外力F對甲做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）一長為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中。開始時(shí)，將細(xì)線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零。試求：

（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差
（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小；
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對小球的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩條等勢線間的電勢差相等。一正電荷（只在電場力的作用下）在φ3上時(shí)，具有的動(dòng)能是20eV，它運(yùn)動(dòng)到等勢線φ1上時(shí)，速度為零。令φ2=0。那么該電荷的電勢能為4 eV時(shí)，其動(dòng)能大小為:
A．16eVB．6eVC．10eVD．4eV

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分)在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目．如圖所示，總長為的均勻粗鋼絲繩固定在等高的、處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)、的高度差為，動(dòng)滑輪起點(diǎn)在處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為．若質(zhì)量為的人抓住滑輪下方的掛鉤由點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)點(diǎn)，、間鋼絲繩相距為，高度差為 ．若參賽者在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變．

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)點(diǎn)，則人在點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有多大的初動(dòng)能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為，厚度不計(jì)的海綿墊子上．若參賽者由點(diǎn)靜止滑下，會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧，一個(gè)質(zhì)量、電量的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球，小球從水平臺(tái)右端A點(diǎn)飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn)，并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度，傾斜軌道與水平方向夾角為、傾斜軌道長為，帶電小球與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連，在C點(diǎn)沒有能量損失，所有軌道都絕緣，運(yùn)動(dòng)過程小球的電量保持不變。只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）被釋放前彈簧的彈性勢能？
（2）要使小球不離開軌道（水平軌道足夠長），豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？
（3）如果豎直圓弧軌道的半徑，小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)P？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M間及M與地面的接觸面均光滑。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的全部運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的有：①由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒；②當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大；③由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)；④由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零。
A．①④B．②③C．①②④D．②④

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