【題目】如圖所示,金屬平板MN垂直于紙面放置,MN板中央有小孔OO為原點(diǎn)在紙面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系,x軸與MN板重合。O點(diǎn)下方的熱陰極K通電后能持續(xù)放出初速度近似為零的電子,在KMN板間加一電壓,從O點(diǎn)射出的電子速度大小都是v0,方向在紙面內(nèi),且關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),發(fā)散角為2θ弧度。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子間相互作用及重力的影響。

(1)KMN間的電壓的大小U0

(2)x軸上方存在范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子打到x軸上落點(diǎn)范圍長(zhǎng)度為△x,求該磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1和電子從O點(diǎn)到達(dá)x軸最短時(shí)間t

(3)x軸上方存在一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),電子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)后成為一寬度為△y、平行于x軸的電子束,求該圓形區(qū)域的半徑R及磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B2。

【答案】(1) (2) , (3) ,

【解析】試題分析:在電場(chǎng)中根據(jù)動(dòng)能定理即可求出KMN板間的電壓U0;畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)洛倫茲力提供向心力和幾何關(guān)系即可求出磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度B1和電子從O點(diǎn)到達(dá)x軸最短時(shí)間;x軸上方存在一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),電子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)洛倫茲力提供向心力和幾何關(guān)系即可求出磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度和半徑。

(1) 由動(dòng)能定理有:

解得:

(2) 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

O點(diǎn)射出的電子落在xPQ間,設(shè)電子做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r,由幾何關(guān)系有

Δx2r2rcos θ

由向心力公式有:

解得:

最短路程為:

則有:

(3) 電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

由幾何關(guān)系可知rR

且有Δy(rrsin θ)(rrsin θ)2rsin θ

解得:

由向心力公式有:

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)半徑為r、粗細(xì)均勻、阻值為R的圓形導(dǎo)線(xiàn)框,豎直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直。現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒,自圓形線(xiàn)框最高點(diǎn)由靜止釋放,棒在下落過(guò)程中始終與線(xiàn)框保持良好接觸。已知下落距離為時(shí)棒的速度大小為v1,下落到圓心O時(shí)棒的速度大小為v2,忽略摩擦及空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是

A. 導(dǎo)體棒下落距離為時(shí),棒中感應(yīng)電流的方向向右

B. 導(dǎo)體棒下落距離為時(shí),棒的加速度的大小為

C. 導(dǎo)體棒下落到圓心時(shí),圓形導(dǎo)線(xiàn)框的發(fā)熱功率為

D. 導(dǎo)體棒從開(kāi)始下落到經(jīng)過(guò)圓心的過(guò)程中,圓形導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用伏安法測(cè)量一根電阻值Rx約為10 Ω的均勻電阻絲的電阻.

現(xiàn)有器材電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)), 電壓表V1(量程03 V,內(nèi)阻很大), 電流表A1(量程050 mA,內(nèi)阻RG=10Ω),滑動(dòng)變阻器R1(020Ω,允許最大電流2.0 A),開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干。

1實(shí)驗(yàn)時(shí),要求電流表和電壓表讀數(shù)在使用時(shí)其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)偏刻度的1/3以上,所測(cè)量值的變化范圍盡可能大一些,則其中________表(選填電流、電壓)必須改裝才能符合要求,在該表上________聯(lián)一個(gè)定值電阻R0. 則符合題目要求的R0可選值為_______

A、0.1Ω B5Ω C、20Ω D100Ω

2請(qǐng)?jiān)谔摼(xiàn)框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖(所用器材用對(duì)應(yīng)的符號(hào)標(biāo)出)______

3)某次測(cè)量中,測(cè)得電流表讀數(shù)為I,電壓表讀數(shù)為U,定值電阻為R0,則均勻電阻絲電阻阻值Rx的表達(dá)式Rx________, (用題中給定的字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛公交車(chē)在平直的公路上從A站出發(fā)運(yùn)動(dòng)至B站停止,經(jīng)歷了勻加速、勻速、勻減速三個(gè)過(guò)程,設(shè)加速和減速過(guò)程的加速度大小分別為a1、a2,勻速過(guò)程的速度大小為v,則(  )

A. 增大a1,保持a2、v不變,加速過(guò)程的平均速度不變

B. 減小a1,保持a2、v不變,勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間將變長(zhǎng)

C. 增大v,保持a1a2不變,全程時(shí)間變長(zhǎng)

D. 只要v不變,不論a1a2如何變化,全程平均速度不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,提供實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約12V、內(nèi)阻約、額定電流2A)

B.安培表A(量程1A)

C.電流表G(量程1mA、內(nèi)阻約50Ω)

D.電阻箱(0~99999.9Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(0~20kΩ)

F.滑動(dòng)變阻器(0~1kΩ)

H.滑動(dòng)變阻器(0~50Ω);

J.定值電阻(阻值5Ω)

K.定值電阻(阻值100Ω)

L.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1).電流表改裝成電壓表,需要測(cè)量電流表內(nèi)阻Rg,實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S1,變阻器R1的滑片應(yīng)移到__________(選填最左端最右端”).

②閉合S1,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)R1使電流表G滿(mǎn)偏.

③閉合S2,保持R1阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值,使得G半偏,讀出電阻箱示數(shù)R,則電流表G的內(nèi)阻Rg=__________.

(2).將電流表G改裝成量程15V的電壓表,已測(cè)得Rg=52.0Ω,則圖乙電路中電阻箱R2的取值應(yīng)為__________Ω.

(3).用圖乙電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器R3選用__________;定值電阻R0選用__________(選填器材序號(hào)).

(4).根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I間的關(guān)系圖象(圖象未畫(huà)出),由圖象讀出I=0時(shí)U=12.1V,圖線(xiàn)斜率絕對(duì)值為5.9V/A,則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V,電源內(nèi)阻r=__________Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí),物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為v。 則此時(shí)

A. B的質(zhì)量滿(mǎn)足m2gsin θkd

B. A的加速度為

C. 拉力做功的瞬時(shí)功率為Fvsin θ

D. 此過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fdm1gdsin θm1v2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,M、N為兩平行金屬板,期間電壓為U。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從M板由靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速后,從N板上的小孔射出,并沿與ab垂直的方向由d點(diǎn)進(jìn)入abc區(qū)域,不計(jì)粒子重力,一直bc=l,c=60°,b=90°ad= 。

(1)求粒子從N板射出時(shí)的速度v0;

(2)abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使粒子不從bc邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?

(3)abc區(qū)域內(nèi)存在平行紙面且垂直bc方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),要使粒子不從ac邊界射出,電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,AB是固定在豎直平面內(nèi)半徑R=1.25m1/4光滑圓弧軌道OA為其水平半徑,圓弧軌道的最低處B無(wú)縫對(duì)接足夠長(zhǎng)的水平軌道,將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道內(nèi)表面最高點(diǎn)A由靜止釋放。已知小球進(jìn)入水平軌道后所受阻力為其重力的0.2倍,g10m/s2。求:

1小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率

2小球剛要到B點(diǎn)時(shí)加速度的大小和方向;

3小球過(guò)B點(diǎn)后到停止的時(shí)間和位移大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為一邊長(zhǎng)為L的正方形abcd,Pbc的中點(diǎn)。若正方形區(qū)域內(nèi)只存在由d指向a的勻強(qiáng)電場(chǎng),則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)恰好從P點(diǎn)射出。若該區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的同種帶電粒子恰好從c點(diǎn)射出。由此可知

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小

D. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2

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