【題目】如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩金屬板外無電場,兩金屬板長L0.2 m,兩板間距離d0.2 m.在金屬板右側(cè)邊界MN的區(qū)域有一足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO垂直,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO連續(xù)射入電場中,已知每個粒子速度v0105 m/s,比荷108 C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的.

(1)試求帶電粒子射出電場時的最大速度;

(2)任意時刻從電場射出的帶電粒子,進入磁場時在MN上的入射點和在MN上出射點的距離是一確定的值s,試通過計算寫出s 的表達式(用字母m、v0q、B表示).

【答案】1。方向:斜向右上方或斜向右下方,與初速度方向成45°夾角;(2s,距離s與粒子在磁場中運行速度的大小無關(guān),s為定值。

【解析】

1)偏轉(zhuǎn)電壓由0200V的變化中,粒子流可能都能射出電場,也可能只有部分粒子能射出電場,設偏轉(zhuǎn)的電壓為U0時,粒子剛好能經(jīng)過極板的右邊緣射出,則:

解得U0100V

知偏轉(zhuǎn)電壓為100V時,粒子恰好能射出電場,且速度最大。

根據(jù)動能定理得,

。

方向:斜向右上方或斜向右下方,與初速度方向成45°夾角。

2)設粒子射出電場速度方向與MN間夾角為θ.粒子射出電場時速度大小為:

在磁場中,

解得R

因此粒子射進磁場點與射出磁場點間距離為:s。

由此可看出,距離s與粒子在磁場中運行速度的大小無關(guān),s為定值。

練習冊系列答案
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【題目】如圖,粗細相同的玻璃管AB由一橡皮管連接,A管內(nèi)封閉了長為l0cm的空氣柱,B管開口且足夠長,初始時兩管水銀面等高,外界大氣壓為75cmHg.固定A管,將B管沿豎直方向緩慢下移一段距離,使A管內(nèi)的水銀液面下降2cm,此時A管內(nèi)氣體壓強為_____cmHg;然后保持B管不動,并在B管內(nèi)緩慢注入水銀,注入_____cm水銀后,A管內(nèi)氣柱長度恢復為10cm。

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【題目】如圖所示,一個球繞中心軸線OO以角速度ω做勻速圓周運動,則(  )

A. a,b兩點的線速度相同

B. a,b兩點的角速度相同

C. θ30°,則a,b兩點的線速度之比vavb 2

D. θ30°,則a,b兩點的向心加速度之比

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【題目】(10用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約),保護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導線若干。

實驗主要步驟:

。⿲⒒瑒幼冏杵鹘尤腚娐返淖柚嫡{(diào)到最大,閉合開關(guān);

ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I;

ⅲ)以U為縱坐標,I為橫坐標,作UI圖線(UI都用國際單位);

ⅳ)求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題:

(1)電壓表最好選用______;電流表最好選用______

A.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約15kΩ) B.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約3kΩ)

C.電流表(0-200mA,內(nèi)阻約2Ω) D.電流表(0-30mA,內(nèi)阻約2Ω)

(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是______。

A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱

B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱

C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導線接在電阻絲右端接線柱

(3)選用k、aR1、R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E=______,r=______,代入數(shù)值可得Er的測量值。

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【題目】如圖所示.小王同學利用自己設計的彈簧彈射器探究彈簧彈性勢能與形變量關(guān)系,彈射器水平放置,彈簧被壓縮x后釋放,將質(zhì)量為m、直徑為d的小球彈射出去.測出小球通過光電門的時間為t.請回答下列問題:

1)為減少實驗誤差,彈射器出口端距離光電門應該________(選填近些遠些).

2)小球通過光電門的速度大小v________;小球未彈出前彈簧的彈性勢能Ep________.(用m、d、t表示)

3)該同學在實驗中測出多組數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)xt成反比的關(guān)系,則彈簧彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系式,正確的是________.(選填字母代號即可)

AEpx BEp CEpx2 DEp

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【題目】如圖,密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連,汽缸壁導熱;U形管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室,開始時,左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強均為p0=4.5×103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40 cm,求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10 m/s2,U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。

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【題目】如圖所示,某極地軌道衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極,已知該衛(wèi)星從北緯60°的正上方按圖示方向第一次運行到南緯60°的正上方時所用時間為1h,則下列說法正確的是( )

A. 該衛(wèi)星的運行速度一定大于7.9km/s

B. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運行角速度之比為2:1

C. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運行半徑之比為l:4

D. 該衛(wèi)星的機械能一定大于同步衛(wèi)星的機械能

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【題目】如圖所示,一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、DE處,三個過程中重力的沖量依次為I1I2、I3,動量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3,到達下端時重力的瞬時功率依次為P1、P2、P3,則有

A. I1<I2<I2,Δp1p2p3,P1=P2=P3

B. I1<I2<I3,Δp1p2p3P1>P2>P3

C. I1=I2=I3,Δp1p2p3P1>P2>P3

D. I1=I2=I3,Δp1p2p3P1=P2=P3

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