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如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区...

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形不计电子所受重力

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(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置.

(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.

(3)若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动L/nn≥1,仍使电子从ABCD区域左下角D处离开D不随电场移动,求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置.

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)电子在I区域,由动能定理,得: ,解得: ,若电子恰能从D点打出来,则:,解得: ,由于,所以电子一定能从CD边打出来,则: ,故电子离开时坐标为。 (2)设电子释放时的坐标为,则:,, 解得: ,故释放电子时的坐标应满足的关系为:。 (3)设电子从点释放,在电场I中加速到,进入电场II后做类平抛运动,在高度为处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有: ,,,以上各式解得:,即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置。 考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用 【名师点睛】本题考核了带电粒子在简化的电子枪模型中的运动情况,是一道拓展型试题,与常见题所不同的是,一般试题是已知电子的出发点,然后求电子在电场作用下运动过程中的轨迹或离开电场的出射点位置,而本题则是反其道而行之,是规定了电子的出射点,要反推出在何处发出电子才能满足所述要求.从内容看,该题涉及的是电子在电场中的运动,这部分知识学生相对比较熟悉,也是经常训练的题型之一,只不过本题作了拓展。  
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考点分析:
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如图所示,空间存在着场强为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m=0.5 kg、电荷量为q=4×10-2 C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10 m/s2。求:

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1小球的电性;

2细线能承受的最大拉力;

3当细线断裂后,小球继续运动到与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.

 

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如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7 J,求:

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1匀强电场的场强E;

2电荷从b移到c,静电力做功W2

3a、c两点间的电势差Uac

 

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一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后电风扇正常工作,消耗功率66W。求:

(1)电风扇正常工作时转化为内能的功率和转化为机械能的功率;

(2)如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,求此时电风扇的发热功率。

 

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某小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格4.0 V0.7 A

电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;

电流表A2,量程0.6 A,内阻R20.2 Ω;

电压表V,量程3 V,内阻RV9 kΩ;

标准电阻R1,阻值1 Ω;

标准电阻R2,阻值3 kΩ;

滑动变阻器R,阻值范围010 Ω;

学生电源E,电动势6 V,内阻不计;

开关S及导线若干。

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1甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为______ Ω。

2乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是______ V。

3小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所提供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。

 

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(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是_________mm。如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是_________mm。

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(2)有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程0~3V的电压表,要串联一个阻值为       Ω的电阻;改装后电压表的内阻是       Ω

 

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