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【题目】图甲为老式电视机的显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速不计)经电压为U的电场加速后,进入一个圆心为O、半径为r的圆形区域.若圆形区域内不加磁场,电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点;若在圆形区域内加上磁感应强度按图乙所示规律变化的匀强磁场时(以垂直圆面向里为磁场正方向),荧光屏的一定范围会被电子打到而发出荧光.由于电子通过圆形磁场区域的时间相对于磁场的变化周期很小,可认为在每个电子通过磁场的过程中,磁感应强度不变.已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子的重力及相互作用,.求:

(1)时刻进入磁场的电子通过磁场区域的时间;

(2)如果荧光屏足够大,要想让荧光屏发光,磁感应强度B应该满足的条件;

(3)若荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L,在荧光屏上得到一条长为2L的亮线,求磁感应强度的最大值B0

【答案】(1)(2) (3)

【解析】

(1)电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场时的速度大小,设为v,由动能定理得:

解得

又因为

所以

(2)要想让荧光屏发光,必须满足电子轨迹半径R>r

由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得

解得

(3)当交变磁场为最大值B0时,电子束有最大偏转,在荧光屏上打在Q点,PQL。电子运动轨迹如图所示,设此时的偏转角度为θ,由几何关系可知,

tanθ1θ45°

根据几何关系,电子束在磁场中运动路径所对的圆心角αθ

由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得

解得

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组利用变压器的原理设计了一个起重机装置用于提升物体,如图所示,理想变压器原线圈的输入电压,照明灯的规格为“10V 20W”,电动机的内阻为RM=5Ω,装置启动时,质量为m=2kg的物体恰好以v=0.25m/s的速度匀速上升,照明灯正常工作,电表均为理想电表,取g=10m/s2。则(  )

A.原、副线圈匝数比为15

B.电压表的示数为14.1V

C.装置启动时,电动机的输出功率为5W

D.装置启动时,电流表的示数为4A

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【题目】如图为甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移﹣时间图象,由图象可知(  )

A.乙开始运动时,两物体相距20m

B.010s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大

C.10s25s这段时间内,两物体间的距离逐渐减小

D.两物体在10s时相距最远,在30s时相遇

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【题目】1930年劳伦斯制成世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1D2构成,D1D2上加有垂直于表面的磁场,D1D2的空隙内加有交变电场,下列说法正确的有

A.带电粒子从回旋加速器的电场中获得能量

B.回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功

C.带电粒子获得最大速度与所加磁场的强弱有关

D.带电粒子获得最大速度与加速器的半径有关

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【题目】由于空气阻力的影响,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是弹道曲线,如图中实线所示。假设图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹,Oabcd为弹道曲线上的五点,其中O点为发射点,d点为落地点,b点为轨迹的最高点,ac两点距地面的高度相等。下列说法正确的是(  )

A.到达b点时,炮弹的速度为零

B.到达b点时,炮弹的加速度为零

C.炮弹经过a点时的速度小于经过c点时的速度

D.炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间

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【题目】如图所示,水平传送带AB两端点相距x=3.5m,以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.小煤块从A运动到B的过程中

A、所用的时间是2s

B、所用的时间是2.25s

C、划痕长度是4m

D、划痕长度是0.5m

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【题目】如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,(  )

A. 磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用

B. 磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用

C. 磁铁对桌面的压力增大,不受桌面摩擦力的作用

D. 磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用

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【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当电键S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是(

A.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流

B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流

C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向上运动

D.若断开电键S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动

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2)下列关于该实验的注意事项,不必要的或者错误的是__________

A. 在实验前必须先抬高木板以平衡摩擦力

B. 拉小车的细线必须和木板平面平行

C. 改变砂桶质量后,在做实验之前必须再次平衡摩擦力

D. 做这个实验的时候应该先打开电源再释放小车

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同步练习册答案