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【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限内有一个半径为a的圆形匀强磁场区域,圆心坐标为(a,a),磁场方向垂直直面向内,在第二象限和第四象限有大小相等、方向相反的匀强电场,第二象限电场沿x轴负向。一个长度为2a的粒子发射装置紧靠x轴且垂直x轴放置在第二象限,其到y轴的距离为2a,粒子发射装置能发射初速度不计的电子。电子以速率v0进入磁场,通过磁场后,所有电子均从磁场边界的同一位置射出。已知电子电量为e,质量为m,不考虑电子之间的相互作用力,求:

1)匀强电场的大小E

2)匀强磁场的大小B以及电子第二次通过y轴时速度的大小v

3)从(-2a,)处发射出来的电子经过多长时间第二次通过y轴?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)电子经电场加速速度达到v0,由动能定理:

解得:

2)电子在磁场中做匀速圆周运动,半径R

要从磁场边界的同一位置射出,则:

R=a

解得:

电子进入第四象限电场后,到达y轴时速度为v,由动能定理:

解得:

3)电子在进入磁场前加速所用的时间t1

解得:

进入磁场前匀速所用的时间t2

解得:

在磁场中做圆周运动的圆心角为,所用时间:

出磁场后做匀变速运动加速度a0

eE=ma0

经时间t4到达y轴:

或:

解得:

电子运动总时间为:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.规定垂直纸面向外为磁场的正方向,顺时针为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向.关于线框中的感应电流iad边所受的安培力F随时间t变化的图象,下列选项中正确的是(  )

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则( )

A.W1<W2q1<q2B.W1<W2q1q2C.W1>W2q1q2D.W1>W2q1>q2

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【题目】如图所示圆环形导体线圈平放在水平桌面上,的正上方固定一竖直螺线管,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片向下滑动,下列表述正确的是()

A. 线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B. 穿过线圈的磁通量变小

C. 线圈有扩张的趋势

D. 线圈对水平桌面的压力FN将增大

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【题目】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,待测小灯泡上标有“2.5V,1.25W”的字样。实验室备有如下器材:

A.直流电源3V(内阻可不计)

B.直流电流表0-3A (电阻约0.1Ω)

C.直流电流表0-600mA (内阻约0.5Ω)

D.直流电压表0-3V (内阻约3kΩ)

E.直流电压表0-15V (内阻约20kΩ)

F.滑动变阻器10Ω1.5A

G.滑动变阻器1kΩ500mA

1)除电源、开关、导线外,为了完成该实验,电流表应选用_______,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_______(用器材前序号字母表示)

2)利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在虚线框内画出实验原理电路图_______,并将图中实物连接成实验电路图_______

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【题目】车轮的轮胎在正常情况下是充满气体的,但在维修车轮时有时要将轮胎内的气体放掉。若迅速拔掉轮胎的气门芯,如图所示,轮胎里面的气体会在一瞬间释放出来,此时用手立即去触摸充气嘴处,会感觉到充气嘴的温度降低,这种现象在夏天比较明显。将轮胎内的气体视为理想气体。喷气时间极短,视轮胎为绝热材料,下列说法正确的是

A.轮胎内气体在喷出过程中其内能迅速减小

B.轮胎内部气体压强迅速减小

C.轮胎内的气体迅速向外喷出是由于分子做扩散运动引起的

D.气体喷完后瞬间充气嘴有较凉的感觉,是由轮胎内气体迅速膨胀对外做功而温度下降导致的

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【题目】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片PQ分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是(

A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定

B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿ab的方向流动

C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化

D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2

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【题目】2010415日,奥地利施第里尔州高空2000m处进行了极其危险的特技表演项目,场面震撼和令人揪心.如右图所示,若跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s.求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(g10m/s2

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【题目】研究光电效应现象的实验电路如图所示,AK为光电管的两个电极,电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0,元电荷电量为e,普朗克常量为h,开始时滑片PP'上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极Kν>ν0),则下列说法错误的是

A.该光电管阴极材料的逸出功为0

B.若加在光电管两端的正向电压为U,则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eU

C.若将滑片P向右滑动,则电流计G的示数一定会不断增大

D.若将滑片P'向右滑动,则当滑片PP'间的电压为时,电流计G的示数恰好为0

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