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如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)。求:

(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的侧向位移大小;

(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角)都相同。

(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?

                                                              

                             

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质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示。已知M:m=3:1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ,圆弧轨道的半径为R

(1)求物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小和方向;

(2)求水平轨道的长度;

(3)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块m不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。

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如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求:

  (1)小物块通过B点时速度vB的大小;

  (2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小;

  (3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D

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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。

①若测得某次实验小球的落点PO点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ephsmg之间的关系式是            

②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:

弹簧压缩量x/(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/m

2.01

3.00

4.01

4.98

6.01

6.99

在坐标纸上做出xs的图像。并由图像得出: xs的关系式是           

实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为            

③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:

(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O

(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P

(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y

由此步骤得到弹簧的压缩量应该为          

④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比       (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

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在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上,如图甲所示。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=600mm,选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。调整实验装置,观察到双缝干涉条纹。

①选用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹选定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数为x1=1.15mm;继续转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示,其读数为x2=_________mm。

②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx=         mm;

③实验中测出的光的波长λ=_____________m。



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如图所示,相距为d的两水平虚线p1p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界,磁场的磁感应强度为B。正方形线框abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R,线框处在磁场正上方,ab边与虚线p1相距h。线框由静止释放,下落过程中线框平面始终在竖直平面内, 线框的ab边刚进人磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同。在线框从进入到全部穿过磁场的过程中,下列说法正确的是

  A.线框克服安培力所做的功为mgd

  B.线框克服安培力所做的功为mgL

  C.线框的最小速度为

  D.线框的最小速度为

 

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如图所示,两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连,并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中,杆上套有一个带正电的小环,带电小球和小环都可视为点电荷。若将小环由静止从图示位置开始释放,在小环运动的过程中,下列说法正确的是

A.小环的加速度的大小不断变化

B.小环的速度将一直增大

C.小环所受的洛伦兹力一直增大

D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变

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同步练习册答案