【题目】如图所示,在空间中分布一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,磁场边界为MN(垂直纸面的一个平面)在磁场区域内有一电子源S向纸面内各个方向均匀、持续不断地发射电子。不计电子间的相互作用,并设电子源离界面MN的距离为L.电子质量为m,带电荷量为e。
(1)电子源S发射的电子速度达到多大时界面MN上将有电子逸出?
(2)若电子源S发射的电子速度大小均为,则在界面MN上多宽范围内有电子逸出?
(3)若电子速度大小为,则逸出的电子数占总发射电子数的比例为多少?
【答案】(1);(2)(
)L;(3)
。
【解析】
(1)临界图如下:
由洛伦兹力提供向心力:=evB,得:r=
;
又2r=L,得v=;
(2)画出临界图:
把v=代入r=
,有:得r=L;
在A下方A、B两点之间有电子射出,故:YAB=L
在A点上方A、C两点之间有电子射出,故:yAC==
综上,在边界宽度为()L的范围内有电子射出;
(3)临界图如图:
把v=代入r=
,
得r=2()L;
由几何知识有:cosθ1==
,
所以θ1=30°,
同理亦有θ2=30°
可得速度方向在θ角内的电子都可以从MN边界射出,由几何知识有θ=60°;
又点电子源S,向四面八方均匀地,持续不断地发射电子,故逸出的电子数占总发射电子数的比例为=
;
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【题目】如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A. S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5
B. S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1
C. S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
D. S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
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【题目】如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求:粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围;
.
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【题目】如图所示,金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场,杆静止时处于水平,悬线与竖直方向的夹角为θ,若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°,在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变,则在转动过程中,磁场的磁感应强度大小的变化情况是
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
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【题目】(1)如图甲所示,两根足够长的平行导轨,间距L=0.3 m,在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=0.5 T。一根直金属杆MN以v=2 m/s的速度向右匀速运动,杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻r1=1 Ω,导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势E1。
(2)如图乙所示,一个匝数n=100的圆形线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r2=1 Ω。在线圈中存在面积S2=0.3 m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示。求圆形线圈中产生的感应电动势E2。
(3)将一个R=2 Ω的电阻分别与图甲和图乙中的a、b端相连接,然后b端接地。试判断以上两种情况中,哪种情况a端的电势较高?并求出较高的电势φa。
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【题目】闭合金属线圈abcd位于水平方向的匀强磁场的上方h处,由静止开始下落后进入磁场,如图所示在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中可能( )
A. 加速运动 B. 匀速运动
C. 减速运动 D. 静止状态
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【题目】在测定某金属的电阻率实验中,某学生进行了如下操作:
(1)利用游标卡尺测金属丝直径d,如图1所示为游标20格游标卡尺的局部,则d=______mm.
(2)测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.
U(V) | I(A) | |
接线端P接a | 1.84 | 0.15 |
接线端P接b | 2.40 | 0.15 |
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是______。
比较合理且较准确的金属丝电阻RX测=______Ω (保留两位有效数字),从系统误差角度分析,RX的测量值RX测与其真实值RX真比较,RX测__________RX真。(填“<”、“=”或“>”).
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【题目】如图所示,ABCD为竖直放在电场强度为E=104 N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环(B为半圆弧的中点),轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点,而且CD=4R,把一质量m=100g、带电荷量q=10-4 C的负电小球,放在水平轨道的D点,由静止释放后,在轨道的内侧运动.g=10 m/s2,求:
(1)运动到B点时的动能EKB=?
(2)运动到A点时小球对轨道的压力是多大?
(3)为了使带电小球在半圆弧轨道上运动不脱轨,小球在水平轨道上释放的位置到C点的距离应满足什么条件?
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【题目】2018年6月14日1时分,探月工程娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日点的
使命轨道,成为世界首颗运行在地月
点
轨道的卫星,地月
是个“有趣”的位置,在这里中继星绕地球转动的周期与月球烧地球转动的周期相同,下列说法正确的是
A. “鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球转动的角速度大
B. “鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别扫过的面积相等
C. “鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小
D. “鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供
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