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【题目】利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图,电子从炽热的金属丝发射出来,在金属丝和金属板之间加以电压U0,发射出的电子在真空中加速后,沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
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(1)求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;
(2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示,Y和Y′为间距为d的两个偏转电极,两板长度均为L,极板右侧边缘与屏相距x, O O′为两极板间的中线并与屏垂直,O点为电场区域的中心点。接(1),从金属板小孔穿出的电子束沿O O′射入电场中,若两板间不加电场,电子打在屏上的O′点。为了使电子打在屏上的P点, P与O′相距h,已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点。则需要在两极板间加多大的电压U;
(3)电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图3所示,有一半径为r的圆形区域,圆心a与屏相距l,b是屏上的一点,ab与屏垂直。接(1),从金属板小孔穿出的电子束沿ab方向进入圆形区域,若圆形区域内不加磁场时,电子打在屏上的b点。为了使电子打在屏上的c点,c与b相距
l,则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度B的大小。
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【题目】如图所示,两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接,置于光滑水平面上.一颗质量为m子弹,以水平速度v0射入A球,并在极短时间内嵌在其中.求:在运动过程中
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(1)什么时候弹簧的弹性势能最大,最大值是多少
(2)A球的最小速度和B球的最大速度(从子弹嵌入到弹簧弹性势能第一次达到最大)
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【题目】(2014新课标全国卷Ⅰ,25)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,∠BOA=60°,OB=
OA.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点.使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g.求
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(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向.
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【题目】在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时,左侧滑块质量m1=170 g,右侧滑块质量m2=110 g,挡光片宽度为3.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt1=0.32 s,Δt2=0.21 s。则两滑块的速度分别为v1′=________m/s,v2′=_______m/s。烧断细线前m1v1+m2v2=______kg·m/s,烧断细线后m1v1′+m2v2′=__________kg·m/s。可得到的结论是_________________。
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【题目】(2015四川理综,10)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106 N/C,方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6 C,质量m=0.25 kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4.P从O点由静止开始向右运动,经过0.55 s到达A点,到达B点时 速度是5 m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2.P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示.P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2.求:
v/(m·s-1) | 0≤v≤2 | 2<v<5 | v≥5 |
F/N | 2 | 6 | 3 |
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(1)小物体P从开始运动至速率为2 m/s所用的时间;
(2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功.
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【题目】如图所示,足够长的传送带以恒定速率逆时针运行,将一物体轻轻放在传送带顶端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段物体与传送带相对静止,匀速运动到达传送带底端。下列说法正确的是( )
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A. 第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体做负功
B. 第一阶段摩擦力对物体做的功小于第一阶段物体动能的增加量
C. 第一阶段传送带对物体做的功小于第一阶段物体机械能的增加量
D. 全过程物体与传送带间的摩擦生热等于从顶端到底端全过程机械能的增加量
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【题目】如图所示,在水平向左的匀强电场中有一与水平面成60°角的光滑绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一质量为0.5 kg的带电小环套在杆上,正以某一速度v0沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处,ACP所在平面与电场E平行,g取10 m/s2,求:
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(1)小环带何种电荷及它受到的电场力的大小;
(2)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;
(3)小环在直杆上匀速运动速度v0的大小.
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【题目】关于地球同步卫星,下列说法中正确的是( )
A. 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
B. 它一定在赤道上空运行
C. 周期为 24 小时的卫星一定是同步卫星
D. 各国发射的这种卫星轨道半径不一样大
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【题目】如图所示,在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场,在电场内有一光滑绝缘平台,平台左侧靠墙,平台上有带绝缘层的轻弹簧,其左端固定在墙上,弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘,光滑绝缘平台右侧有一水平传送带,传送带A、B两端点间距离L=1m,传送带以速率
=4m/s顺时针转动,现用一带电小物块向左压缩弹簧,放手后小物块被弹出,从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时,速度方向与水平方向成45°角,经过MN下方
水平线上的D点时,速度方向与水平方向成60°角,传送带B端距离MN的竖直高度
=0.4m,MN与
平行,间距
=1.6m,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,小物块的质量为m=0.1kg,带电量q=
C,平台与传送带在同一水平线上,二者连接处缝隙很小,不计小物块经过连接处的能量损失,重力加速度为
,
。求:
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(1)匀强电场的电场强度E;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时,小物块在传送带上发生相对运动的时间t。
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【题目】洗衣机脱水桶在甩干衣服时,衣服紧贴在脱水桶侧壁上,则衣服做圆周运动的向心力是( )
A. 衣服所受的静摩擦力 B. 重力和摩擦力的合力
C. 衣服对桶壁的压力 D. 桶壁对衣服的支持力
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