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如图所示,是一种电子扩束装置的原理示意图.直角坐标系原点O处有一电子发生器,朝x...

如图所示,是一种电子扩束装置的原理示意图.直角坐标系原点O处有一电子发生器,朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子,电子的速率均为v0,已知电子的电荷量为e、质量为m.在0≤xd的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场,场强大小E,在x>d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度Bab为一块很大的平面感光板,在磁场内平行于y轴放置,电子打到板上时会在板上形成一条亮线.不计电子的重力和电子之间的相互作用.

(1)求电子进入磁场时速度的大小;

(2)当感光板ab沿x轴方向移到某一位置时,恰好没有电子打到板上,求感光板到y轴的距离x

 

(1)2v0 (2) 【解析】(1)根据动能定理eEd=mv2-mv02 得v=2v0 (2)由v0=知,对于沿y轴负方向射出的电子进入磁场时与边界线夹角θ=60°. 若此电子不能打到ab板上,则所有电子均不能打到ab板上. 当此电子轨迹与ab板相切时,根据洛伦兹力提供向心力有evB=m 又由 得 由几何知识x1=r(1+cos 60°)+d 解得x1=d 点睛:本题是电场中偏转和磁场中圆周运动的综合,关键是分析临界情况,当电子刚好不能打到ab板上时,其轨迹恰好与ab板相切,这是经常用到的临界条件,再由几何关系求出亮线的长度.  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平轨道上放置足够长的木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=3kgmB=1kgmC=2kg.开始时C静止,A、B一起以v0=4m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好与C的速度相同.求:


(1)A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小;
(2)整个过程中因摩擦而产生的热量.

 

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一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时气体的体积为2.0×10-3 m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为136.5℃。(大气压强为1.0×105Pa

①求汽缸内气体最终的体积;

②在-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(谓用箭头在图线上标出状态变化的方向)·

 

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如图所示,水平放置的平行金属导轨宽度为d=1 m,导轨间接有一个阻值为R=2 Ω的灯泡,一质量为m=1 kg的金属棒跨接在导轨之上,其电阻为r=1 Ω,且和导轨始终接触良好.整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,现对金属棒施加一水平向右的拉力F=10 N,使金属棒从静止开始向右运动.求:

 

则金属棒达到的稳定速度v是多少?此时灯泡的实际功率P是多少?

 

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AB两物体在一水平长直气垫导轨上相碰,碰撞前物体A做匀速直线运动,B静止不动,频闪照相机每隔0.1 s闪光一次,连续拍照5次,拍得如图所示的照片,不计两物体的大小及两物体碰撞过程所用的时间,则由此照片可判断第四次拍照时物体Ax=____________cm处,mAmB=________

 

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某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:

A.电流表(量程100 μA,内阻约2 kΩ);

B.电流表(量程500 μA,内阻约300 Ω);

C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ);

D.电压表(量程50 V,内阻约500 kΩ);

E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);

F.滑动变阻器(最大阻值100Ω,允许最大电流1 A);

G.开关和导线若干.

电流表应选________,电压表应选________.(填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路,如图所示,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在设计上或连线上存在的问题:

(1)_________________________________________________________

(2)________________________________________________________________.

 

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