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如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d、极板长为2d;金属板右侧的三块挡...

如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d、极板长为2d;金属板右侧的三块挡板 MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角∠NMP为直角,MN挡板上的中点处,有一个小孔K恰好位于B板右端,已知水平挡板NP的长度为说明: 6ec8aac122bd4f6e。由质量为m、带电量为+q的同种粒子组成的粒子束,以速度v0从金属板A、B左端沿板A射人,不计粒子所受的重力,若在A、B板间加一恒定电压,使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)所施加的恒定电压大小。

(2)现在挡板围成的三角形区域内,加一垂直纸面的匀强磁场,要使从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能直接(不与其他挡板碰撞)打到挡板MP上,求所加磁场的方向和磁感应强度的范围。

(3)以M为原点,沿MP方向建立x轴,求打到挡板MP上不同位置(用坐标x表示)的粒子在磁场中的运动时间。

 

【解析】 (1)由于带电粒子做类平抛运动,则有         ①     ②          得:        ③ (2)设粒子在进入K时,竖直方向的分速度为vy,则         ④              得:       ⑤ 可知当时,即粒子垂直MN板入射。要使粒子直接打到MP板上,根据左手定则,由于所加磁场方向垂直纸面向内,如图所示,当粒子进入磁场后做匀速圆周运动,偏转半径最大时恰好与NP相切;偏转半径最小时,KM为运动圆周的直径。设最大半径为RM,则由几何关系可知ΔNMP与ΔNRO1相似,则有                  得:              ⑥ 因此,粒子做圆周运动的半径范围为       ⑦ 由于粒子在磁场中做圆周运动,故洛伦兹力提供向心力,即       ⑧ 联立⑤、⑥、⑦、⑧式可得所加磁场的磁感应强度范围为:   ⑨ (3)设粒子打到MP时,坐标为x,则由几何关系可得  ,     ⑩ 对应粒子在磁场中的运动时间为    而   由⑧⑩⑾三式可解得 【解析】略
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考点分析:
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如图23-1,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为q= +2.0×10-6C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始,空间加上一个如图23-2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,例如:0~2s场强是3×105N/C(取水平向右的方向为正方向,说明: 6ec8aac122bd4f6e取10m/s2。)求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)15s内小物块的位移大小;

(2)15s内小物块电势能的变化。

 

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如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过1.2s到达平台顶部,到达顶部后立即关闭发动机油门,人和车落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中不计一切阻力,取g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)人和车到达顶部平台时的速度v;

(2)人和车从平台飞出到达A点时的速度大小和方向;

(3)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。

 

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某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。

A.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1 、V2,量程均为0~3 V,内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0,阻值为5Ω  

D.滑动变阻器R,最大阻值50Ω             

E.导线和开关ww w.ks5 u.co m

(1)该同学连接的实物电路如图22-1所示,其中还有一根导线没有连,请补上这根导线。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表V1 和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1~U2图像如图22-2所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=        ,内阻为r=           (用k、a、R0表示)。

 

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如图21-1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

](1)实验主要步骤如下:

①将拉力传感器固定在小车上;

②平衡摩擦力,让小车做             运动;

③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;

④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;

⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。

(2)下表中记录了实验测得的几组数据,说明: 6ec8aac122bd4f6e是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图21-2中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是                                                   。

 

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如图所示abcd为一竖直放置的正方形导线框,其平面与匀强磁场方向垂直。导线框沿竖直方向从磁场上边界开始下落,直到ab边出磁场(已知磁场高度大于导线框边长),则以下说法正确的是(      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导体横截面的电荷量相等

B.线圈进入磁场和离开磁场的过程中导体内产生的电热相等

C.线圈从进入磁场到完全离开磁场的过程中导体内产生的电热不可

能等于线圈重力势能的减小

D.若线圈在ab边出磁场时已经匀速运动,则线圈的匝数越多下落的速度越大

 

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