【題目】如圖所示,真空中一個質(zhì)量m=2.0×10-11 kg、電荷量q=1.0×10-5C的帶正電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1= 100V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V,金屬板長L=20cm、兩板間距d= cm。緊靠偏轉(zhuǎn)電場右邊,有一個條形磁場,磁場邊界與偏轉(zhuǎn)電場極板垂直,礅感應(yīng)強度垂直紙面向里。
(1)求微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時速度v0的大小;
(2)求微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ;
(3)若該勻強磁場的寬度D= 1Ocm,為使微粒不會由磁場右邊射出,求該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少應(yīng)為多大。
【答案】(1)v0 1.0 10 4 m/s;(2)速度偏轉(zhuǎn)角 30;(3)該勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B 至少為
【解析】
(1)微粒在加速電場中,由動能定理,有:
解得: v0 1.0 10 4 m/s
(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切值
解得: 30
(3)進入磁場時微粒的速度
微粒不會由磁場右邊射出的軌跡如右圖所示,
由幾何關(guān)系,有D =r+rsinθ
洛倫茲力提供向心力
聯(lián)立解得:
代入數(shù)據(jù)解得:
所以為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B 至少為
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【題目】一質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊帶正電,電荷量為q=0.1C,與絕緣斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25。斜面的傾角為θ=37°,空間存在沿斜面向下的勻強電場,電場強度為E=20N/C。小滑塊從C點由靜止釋放沿直線向D點運動,C、D兩點間的距離為L=5m,滑塊的帶電量不變,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求滑塊運動到D點時的速度大小v1;
(2)在該空間再加一垂直紙面向外的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,若滑塊從C點由靜止釋放,運動到D點時恰好離開斜面,求離開斜面時的速度大小v2和此過程中摩擦力對滑塊所做的功W。
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【題目】如圖所示,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P(不拴接),系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),F(xiàn)用豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動,則在彈簧恢復(fù)原長前,下列說法正確的是( )
A. 拉力F與彈簧的壓縮量成正比 B. 拉力F逐漸增大
C. 彈簧剛要恢復(fù)原長時,拉力F可能為零 D. 拉力F做的功等于物塊增加的機械能
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【題目】圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.帶電粒子運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列說法正確的是( )
A. 在Ek﹣t圖中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B. 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn﹣tn﹣1
C. 要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大“D”形盒的半徑
D. 在磁感應(yīng)強度、“D”形盒半徑,粒子的質(zhì)量及其電荷量不變的情況下,粒子的加速次數(shù)越多,粒子的最大動能一定越大
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【題目】如圖所示,ABCD為正方形的金屬線框,在線框內(nèi)部有垂直于線框平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系為B=kt(k為大于0的常數(shù)),已知正方形邊長為L,AB邊、CD邊和DA邊的電阻值均為R,BC邊的電阻值為2R。下列說法正確的是( )
A. 回路中的電流強度為
B. 回路中的電流方向為ABCDA(順時針方向)
C.
D.
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【題目】如圖甲所示,置于水平地面上質(zhì)量為m的物體,在豎直拉力F作用下,由靜止開始向上運動,其動能E與距地面高度h的關(guān)系如圖乙所示,已知重力加速度為g·空氣阻力不計。下列說法正確的是
A. 在0~h0過程中,F大小始終為mg
B. 在0~h0和h0~2h0過程中,F做功之比為2︰1
C. 在0~2h0過程中,物體的機械能不斷增加
D. 在2h0~3.5h0過程中,物體的機械能不斷減少
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【題目】如圖,光滑軌道abc固定在豎直平面內(nèi),c點與粗糙水平軌道cd相切,一質(zhì)量為m的小球A從高靜止落下,在b處與一質(zhì)量為m的滑塊B相撞后小球A靜止,小球A的動能全部傳遞給滑塊B,隨后滑塊B從c處運動到d處,且bd高,滑塊B通過在cd段所用時間為t。求:
(1)cd處的動摩擦因數(shù)μ(_____);
(2)若將此過程類比為光電效應(yīng)的過程,則:A為__________;B為__________;
分析說明:__________類比為極限頻率。
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【題目】如圖所示,固定在水平地面上的圓弧形容器,容器兩端A、C在同一高度上,B為容器的最低點,圓弧上E、F兩點也處在同一高度,容器的AB段粗糙,BC段光滑。一個可以看成質(zhì)點的小球,從容器內(nèi)的A點由靜止釋放后沿容器內(nèi)壁運動到F以上、C點以下的H點(圖中未畫出)的過程中,則
A. 小球運動到H點時加速度為零
B. 小球運動到E點時的向心加速度和F點時大小相等
C. 小球運動到E點時的切向加速度和F點時的大小相等
D. 小球運動到E點時的切向加速度比F點時的小
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【題目】電源電壓保持不變,用兩個電阻R1和R2來作為加熱元件加熱一定量的水,只用R1時將水煮沸需要5分鐘,只用R2時將水煮沸需要2分鐘。先后將R1、R2串聯(lián)和將R1、R2并聯(lián)作為加熱元件,不考慮散熱損失,其余條件完全相同,則將等量的水煮涕需要的時間分別為
A. 等于7分鐘,小于7分鐘 B. 大于7分鐘,等于7分鐘
C. 大于7分鐘,小于7分鐘 D. 無法判斷
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