【题目】如图甲所示,两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压,两板间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场,板长L=0.8m,板间距离d=0.6m.在金属板右侧有一磁感应强度B=2.0×10﹣2T,方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为l1=0.12m,磁场足够长.MN为一竖直放置的足够大的荧光屏,荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08m,MN及磁场边界均与AB两板中线OO′垂直.现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO′连续射入电场中.已知每个粒子的速度v0=4.0×105m/s,比荷=1.0×108C/kg,重力忽略不计,每个粒子通过电场区域的时间极短,电场可视为恒定不变.
(1)求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O′点的距离;
(2)若粒子恰好能从金属板边缘离开,求此时两极板上的电压;
(3)试求能离开电场的粒子的最大速度,并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上?如果能打在荧光屏上,试求打在何处.
【答案】(1)0.10m;(2)900V;(3)5×105m/s,该粒子不能打在右侧的荧光屏上.
【解析】
试题分析:(1)t=0时进入电场的粒子匀速通过电场,进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得: ,代入数据解得:R1=0.2m,
粒子运动轨迹如图所示:
由几何知识可得:
粒子在磁场中偏移的距离:y1=R1﹣R1cosθ
代入数据解得:y1=0.04m
粒子出磁场后做匀速直线运动,y2=l2tanθ,
代入数据解得:y2=0.06m,
粒子打到荧光屏上时偏离O′的距离为:y=y1+y2=0.10m
(2)设两板间电压为U1时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,
, ,L=v0t,
解得:U1=900V
(3)由动能定理得:
代入数据解得: v1=5×105m/s
粒子在电场中的偏向角α,,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得: ,
代入数据解得:R2=0.25m,
R2﹣R2sinα=0.25﹣0.25× =0.1m<l1=0.12m
该粒子不能从磁场偏出打在荧光屏上;
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【题目】下列说法正确的是
A. 在国际单位制中,质量的单位是基本单位;
B. 在国际单位制中,力的单位是基本单位;
C. 在国际单位制中,长度的单位是导出单位;
D. 在国际单位单位制中,速度的单位是导出单位
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【题目】为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1.总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2则
A. X星球的质量为
B. X星球表面的重力加速度为
C. 登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
D. 登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为
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【题目】一物体放在粗糙程度相同的水平面上,受到水平拉力的作用,由静止开始沿直线运动,物体的加速度a和速度的倒数的关系如图所示。物体的质量为,不计空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 物体与水平面之间的动摩擦因数为
B. 物体速度为时,加速度大小为
C. 拉力的最大功率为
D. 物体匀加速运动的时间为
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【题目】如图所示,阴极射线示波管的聚集电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则下列说法不正确的是
A. 电极A1的电势低于电极A2的电势
B. 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
C. 电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度
D. 电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功
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【题目】如图所示的位移(x)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.0~时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
B.0~时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
C.0~时间内,丙、丁两车的平均速度相等
D.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
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【题目】“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图(a)所示的I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
(1)根据图线的坐标数值,请在图(b)中把实验仪器连接成完整的实验电路(内接法)。
(2)由图可知,当电压为4V时,小灯泡的电阻约为 Ω,且随着电压的增大,小灯泡的电阻增大,因为
(3)将同种规格的两个这样的小灯泡串联后再与40Ω的定值电阻R串联,若接在电压恒为16V的电源上,如图(c)所示,则理想电流表的示数为 A,每个小灯泡的功率为 W,电源内非静电力做功的功率为 W。
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【题目】如图所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为,滑动变阻器的总电阻为,电阻大小关系为,则在滑动触头从a端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是( )
A.电路中的总电流先增大后减小
B.电路的路端电压先增大后减小
C.电源的输出功率先增大后减小
D.滑动变阻器上消耗的功率先减小后增大
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【题目】像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,
其结构如图所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门,用最小刻度为1mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图所示,则
(1)读出挡光片的宽度为d=___________cm;
(2)滑块在牵引力作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了它通过光电门的时间为=0.290s,则滑块通过光电门的速度约为_____________m/s。
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