题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,一带电微粒质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:
(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;
(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少为多大?
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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:
⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2;
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
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如图所示, 一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、 电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30??,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域
。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。(取
=1.73)求:
(1)电微粒进入偏转电场时的速率v1;
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;
(3)使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:
⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2;
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
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一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。
11. A C (3分)
12. A
B D (3分)
13.D、B、E (3分)
14.(14分)(1)E (2分)
(2)见右图 (3分)
(3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下图右(3分)
三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、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。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升过程中
(1分)
(1分)
小球第一次下落过程中
(1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为
,有
(2分)
第二次上升的速度为
,有
,
(2分)
小球与地面撞击时损失的能量为
(1分)
小球在空中损失的机械能为
(1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
(1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有
,
(2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为
解得 θ=30o (2分)
(3)进入磁场时微粒的速度是:
(2分)
轨迹如图,由几何关系有:
(1分)
洛伦兹力提供向心力:
(2分)
联立以上三式得
代入数据解得
(1分)
17.(13分)解:
(1)根据牛顿第二定律
①(2分)
②
③(1分)
联立①②③得
=
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
⑤(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率
⑥ (1分)
由⑤⑥两式解得
将已知数据代入上式得
=
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得
(1分)
磁场方向垂直导轨平面向上 (1分)
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