题目列表(包括答案和解析)
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间变化的电压
, 两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长
,板间距离
,在金属板右侧有一边界为
的区域足够大的匀强磁场,
与两板中线
垂直,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线
连续射入电场中,已知每个粒子的速度
,比荷
,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
(1)试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场;
(2)试求带电粒子离开电场时获得的最大速度;
(3)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在上的入射点和出磁场时在
上的出射点间的距离为定值:
(4)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间
变化的电压
, 两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长
,板间距离
,在金属板右侧有一边界为
的区域足够大的匀强磁场,
与两板中线
垂直,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线
连续射入电场中,已知每个粒子的速度
,比荷
,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.![]()
(1)试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场;
(2)试求带电粒子离开电场时获得的最大速度;
(3)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在
上的入射点和出磁场时在
上的出射点间的距离为定值:
(4)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间
变化的电压
, 两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长
,板间距离
,在金属板右侧有一边界为
的区域足够大的匀强磁场,
与两板中线
垂直,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线
连续射入电场中,已知每个粒子的速度
,比荷
,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
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(1)试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场;
(2)试求带电粒子离开电场时获得的最大速度;
(3)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在
上的入射点和出磁场时在
上的出射点间的距离为定值:
(4)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
![]()
已知带电粒子的比荷
=
![]()
(甲) (乙)
(1)在电压u变化的一个周期内,带电粒子能从电场射出的时间。
(2)荧光屏上的发光范围。
一、1、B 2、BC 3、AD 4、B 5、AD 6、AC 7、BD 8、AC
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)(1) 49.6cm/s2 (3分) (2) AB (3分,半对得2分,错选不得
10、(12分)①
的图线 (1分)
②
(2分) 大于(1分)
③ 电路图:(见右图) (3分)
实验步骤(2分,任写对3项都得满分):
(a)按电路图连接好电路;
(b)闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,测得两电表读数为U1、I1;
(c)移动滑片P使滑动变阻器不短路,测得两电表读数为U2、I2;
(d)整理器材,数据处理.
计算公式:
(a)
(1分) (b)
(1分)(c)
(1分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分):(1)设运动中物块的最大加速度为am,根据牛顿定律,有μmg=mam……(3分)
为保证两者不发生相对滑动,系统的加速度不应超过am。设两者刚好不发生相对滑动时卷扬机牵引力为F,则F-μ(m+M)g=(m+M) am……………………………………………………………………………………(3分)
可解得:F=2000N…………………………………………………………………………………………………………………………………………(2分)
(2)当卷扬机最大功率牵引平板且平板做匀速运动时速度最大。设此时卷扬机输出功率为P,则P=ηIU………………………………………………………………………………(2分)
设小车在水平路面上能达到的最大速度为vm,则
μ(m+M)gvm=P…………………………………………………………………………(3分)
可解得:vm=4m/s…………………………………………………………………………(3分)
12、(18分)(1)因a、b在磁场中匀速运动,由能量关系知
J
(2分)
J
(2分)
(2)b在磁场中匀速运动时:速度为vb,总电阻R1=7.5 Ω
b中的电流Ib=
①(2分)
②(2分)
同理,a棒在磁场中匀速运动时:速度为va,总电阻R2=5 Ω:
③(2分)
由以上各式得:
④(4分)
(3)
⑤
⑥
⑦
⑧
由④⑤⑥⑦⑧得
m=
m=
13、(20分)(1)设两板问电压为
时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,
则有
(2分)
代人数据,解得:
(2分)
在电压低于100 V时,带电粒子才能从两板间射出,电压高于100 V时,带电粒子打在极板上,不能从两板间射出.粒子刚好从极板边缘射出电场时,速度最大,设最大速度为
则有:
(2分)
解得:
(2分)
(2)设粒子进入磁场时速度方向与
夹角为
,则速度大小
(2分)
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径
(2分)
粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离
(2分)
代入数据,解得
与
无关,即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值 (2分)
(3)粒子飞出电场进入磁场,在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动.粒子飞出电场时的速度方向与
的最大夹角为
(2分)
当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最长,
(2分)
当粒子从上板边缘飞出电场再进人磁场时,在磁场中运动时间最短
(2分)
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