题目列表(包括答案和解析)
18.(16分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
17.(16分)如图所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳于竖直方向的夹角θ=53°,绳长为L,B、C、D到O点的距离为L,BD水平,OC竖直.
(1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力,求vB.
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球经悬点O正下方时的速率.(计算结果可保留根号,取sin53°=0.8)
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16.(16分)如图所示,一个带电量为
的油滴,从O点以速度
射入匀强电场中,
的方向与电场方向成
角.已知油滴的质量为
,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为
.求:
(1)最高点的位置可能在O点上方的哪一侧?
(2)最高点处(设为N)与O点的电势差
.
(3)电场强度
.
15.(14分)如图所示,空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性;
(2)细线能承受的最大拉力;
(3)当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.
14.(14分)如图所示(a),一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?某同学在解答这道题时的过程如下:
设电量为q,小环受到三个力的作用,拉力T、重力mg和库仑力F,受力分析如图b,由受力平衡知识得,
=mgtan30°,
.
你认为他的解答是否正确?如果不正确,请给出你的解答?
13.
(14分)有一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
(1)B点的电场强度的大小和方向;
(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标.
12.
(12分)某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度
的量角器,M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
(1)用天平测出小球的质量
,按上图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离
,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,
电源、开关已经画出).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应
的电压表的示数和丝线的偏转角度
.
(4)以电压
为纵坐标,以__________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率
.
(5)小球的带电量
=__________________.(用
、
、
等物理量表示)
11.
(8分)(1)在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,给出下列器材,应选用的是__________(用字母表示)
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.量程为0.5V,零刻度在中央的电压表
E.量程为300μA,零刻度在中央的电流表
(2)该实验装置如图所示,如果以a、b两个电极的连线为x轴,以a、b连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是_________.
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
10.
如图所示,有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度
先后射入电场中,最后分别打在正极板的C、B、A处,则 ( )
A.三种粒子在电场中运动时间相同
B.三种粒子在电场中的加速度为![]()
C.三种粒子到达正极板时动能![]()
D.落在C处的粒子带正电,落在B处的粒子不带电,落在A处的粒子带负电
第Ⅱ卷(非选择题,共110分)
9.如图所示,a、b两个带电小球,质量分别为
、
,用绝缘细线悬挂,两球静止时,它
们距水平地面的高度均为h(h足够大),绳与竖直方向的夹角分别为
和
(
),若
剪断细线Oc,空气阻力不计,两球电量不变,重力加速度取g,则 ( )
A.a球先落地,b球后落地
B.落地时,a、b水平速度相等,且向右
C.整个运动过程中,a、b系统的电势能增加
D.落地时,a、b两球的动能和为![]()
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