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如图1所示,在x>0,y>0的空间中存在匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向里.在Y轴...

如图1所示,在x>0,y>0的空间中存在匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向里.在Y轴上距离坐标原点为R的地方有一简单的电子枪,电子加速极板间的距离为d,加速电压为U,电子进入加速极板的初速度为0.在X轴上距离坐标原点为R的地方有一小孔,在小孔的正下方再设置同样大小的小孔,这样,只有当速度方向与两个小孔连线平行时,该电子才能到达下面的接收电极,从而引起与电极相连的发光二极管D的发光,电流大小可通过电流表A读出.电子的电量为e,质量为me,电子所受重力不计,求:
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(1)电子枪加速极板间电压U多大时可观测到二极管的发光?
(2)假如测得流经发光二极管的电流为I,二极管的发光功率为Pe,二极管的正向电阻为r,则该接收电极获得的总电功率为多少?
(3)假如将电子枪加速极板上施加的电压改为如图2所示的脉冲方波电压,方波的幅值仍为U,则要观测到二极管D的发光,脉冲宽度T为多大?
(1)电子e经电子枪加速电压U的加速,根据动能定理求出电子进入匀强磁场时的动能表达式.电子在进入匀强磁场B后受到洛仑兹力的作用而做匀速圆周运动,只有当圆周运动的半径为R时,电子才有可能到达接收电极.由牛顿第二定律求出电子的速度,联立求极板间电压U. (2)电阻r上消耗的功率为:,电极获得的总功率为:. (3)在电压U持续作用下电子飞越电子枪加速极板间距离所需要的时间,即为所要求的脉冲宽度T.由牛顿第二定律和运动学公式结合求T. 【解析】 (1)电子e经电子枪加速电压U的加速后进入均匀磁场时的动能为   ① 电子在进入匀强磁场B后受到洛仑兹力的作用而做匀速圆周运动,且只有当圆周运动的半径为R时,电子才有可能到达接收电极.即   evB=  ② 得 v=③ 将③代入①,得      ④ (2)电阻r上消耗的功率为:  ⑤ 电极获得的总功率为:  ⑥ (3)在电压U持续作用下电子飞越电子枪加速极板间距离所需要的时间即为所要求的脉冲宽度T. 电子在加速极板间做匀加速运动,有  ⑦   υ=aT  ⑧ 所以:  ⑨ 将③④代入,得   ⑩ 答: (1)电子枪加速极板间电压U为时可观测到二极管的发光. (2)假如测得流经发光二极管的电流为I,二极管的发光功率为Pe,二极管的正向电阻为r,则该接收电极获得的总电功率为. (3)假如将电子枪加速极板上施加的电压改为如图2所示的脉冲方波电压,方波的幅值仍为U,则要观测到二极管D的发光,脉冲宽度T为.
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考点分析:
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如图甲所示,足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连,平行地放在水平桌面上,质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电阻不计,导轨宽度为L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆ab一个初速度v,使ab杆向右滑行.回答下列问题:
(1)简述金属杆ab的运动状态,并在图乙中大致作出金属杆的v-t图象;
(2)求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向;
(3)当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时,求杆ab的加速度a;
(4)电阻R上产生的最大热量Qm

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跳高是体育课常进行的一项运动,小明同学身高1.70m,质量为60Kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40s竖直跳离地面.假设他蹬地的力恒为1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量(不计空气阻力,g取10m/s2
某同学进行如下计算:小明起跳蹬地过程中,受到地的弹力F作用,向上做匀加速直线运动,因为地面的弹力与蹬地的力F’是作用力和反作用力,因此有
F=F’=1050N    ①
根据牛顿第二定律            F=ma      ②
经0.40s跳离地面时的速度       v=at     ③
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则v2=2gh    ④
在最高点,动能为零,机械能的增加量为△E=△Ep=mgh
联立以上各式即可求解.你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由,并作出正确解答.
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manfen5.com 满分网如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.己知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,问:
(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.
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2007年10月24日,我国成功的发射了“嫦娥一号”绕月卫星,在世界上掀起了新一轮的探月高潮.“嫦娥一号”现已运行在平均高度h=200公里、周期T=127分钟、运行线速度v=1600m/s、倾角а=90度的月球极轨圆轨道上.11月26日,中国国家航天局正式公布“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图象.若万有引力常量为G,根据以上数据,计算:(用字母表示)
(1)月球的半径
(2)月球的质量
(3)月球表面的重力加速度
(4)如果“嫦娥一号”绕月卫星的圆轨道半径减小,试分析它的运行线速度的大小和周期变化.
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某同学测量一只未知阻值的电阻.
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①他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示,请你读出其阻值大小为______Ω.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?
答:______
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为10Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.
③该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将______ (填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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