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如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子由静止开始经加速电压U1加速后,在水平方向...

如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子由静止开始经加速电压U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为dO1O2为两极板的中线,P是足够大的竖直放置的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L。求:

(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;

(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U2

(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后在t="0" 时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件.

 

(1)(2)(3)(n=1,2,3,4…)(n=1,2,3,4…) 【解析】试题分析:(1)电子经加速电场加速:eU1=mv2 解得: (2)由题意知,电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点,设电子离开偏转电场时的偏转角为θ,则由几何关系得: 解得: 又 解得: (3)要使电子在水平方向击中A点,电子必向上极板偏转,且vy=0,则电子应在t=0时刻进入偏转电场,且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期,设电子从加速电场射出的速度为v0,则 因为电子水平射出,则电子在偏转电场中的运动时间满足 在竖直方向满足: 则解得:(n=1,2,3,4…)
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考点分析:
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=16m,管内壁光滑,两端口CD连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=15×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=675mBC段表面粗糙,长L2=55m.质量m=20kg、电荷量q=001C的带正电小球在水平恒力F=100N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=02,取g=10m/s2.求:

1)小球通过端口D时的速度大小vD

2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP

3)撤去拉力F时小球的速度大小v0

 

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如图所示,已知电源电动势E=10 V,内阻r=l Ω,电路中定值电阻R=4 Ω,当闭合电键S电路稳定时,电路中标有“3 V3 W”的灯泡L和线圈电阻RD=0.2 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作。求:

1)电路中的电流大小;

2)电动机的额定电压;

3)电动机的输出功率。

 

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某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。实验器材还有:电源(电动势约为3 V,内阻不可忽略),两个完全相同的电流表A1 、A2(量程为3mA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9 999 Ω),定值电阻R0(可供选择的阻值有100Ω、1kΩ、10kΩ),开关S,导线若干,刻度尺。

实验步骤如下:

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mm;

B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1 、A2示数,分别记为I1I2,记录电阻箱的阻值R

D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

E.断开S,整理好器材。

(1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________

(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx__________(R0RI1I2表示)。

(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1 、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图象,则自来水的电阻率ρ______Ω·m(保留两位有效数字)。在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将_______(选填偏大”“不变偏小”)。

 

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欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组(3 V,内阻约为1 Ω)

B.电流表(03 A,内阻约为0.01Ω)

C.电流表(00.6 A,内阻约为0.1 Ω)

D.电压表(03 V,内阻约为3kΩ)   

E.电压表(015 V,内阻约为15 kΩ)

F.滑动变阻器(020 Ω,额定电流1 A)

H.滑动变阻器(0200 Ω,额定电流0.1 A)

I.开关、导线

(1)上述器材中,电流表应选用的是______;电压表应选用的是______

滑动变阻器应选用的是______(填写器材的字母代号)

(2)实验电路应采用电流表________接法(”)

 

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如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量q=5.0×10-4C。小球从C点由静止释放,其沿细杆由CBA运动的v-t图象如图乙所示。小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是:(     )

A. O点右侧杆上,B点电场强度最大,电场强度大小为E=1.2 V/m

B. CA的过程中,小球的电势能先减小后变大

C. CA电势逐渐降低

D. C、B两点间的电势差UCB = 9V。

 

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