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如图所示,一个电荷量为q,质量为m的带电粒子(不计重力、可为使质点),经电场加速...

如图所示,一个电荷量为q,质量为m的带电粒子(不计重力、可为使质点),经电场加速后,小孔射入速度选择器,恰能沿直线从小孔射出。接着粒子垂直于AH,并从AH的中点M射入梯形磁场区域。最后从边界AC射出。梯形磁场区域中(含边界)磁感应强度垂直纸面向里,大小未知, MN=L),求

1)加速电场的加速电压;

2)为保证粒子能从AB边射出,梯形磁场区域磁感应强度的取值范围。

 

(1),(2). 【解析】试题分析:(1)加速电场运用动能定理求解,进入速度选择器电场力与洛伦兹力平衡,联立即可求出加速电场的加速电压;(2)找出粒子从AC边射出的临界条件,恰好从C点飞出和轨迹与AC边相切点恰好相切两点,利用洛伦兹力提供向心力结合临界几何关系,联立即可求出梯形磁场区域磁感应强度的取值范围. (1)在速度选择器中粒子做直线运动,则有: ,解得: 在加速电场中由动能定理可得: 联立解得加速电压: (2)粒子刚好经过C点时,其运动轨迹如图所示: 由几何关系可得: ,解得: 粒子刚好与AC边相切时,其运动轨迹如图所示: 由几何关系可得: ,解得: 为保证粒子能从AC边射出,粒子轨迹半径r需满足: 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律: 解得梯形磁场的磁感应强度取值范围为:  
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如图所示,一足够长斜面上铺有动物毛皮,毛皮表面具有一定的特殊性,物体上滑时顺着毛的生长方向,毛皮此时的阻力可以忽略;下滑时逆着毛的生长方向,会受到来自毛皮的滑动摩擦力,现有一物体自斜面底端以初速度冲上斜面,斜面的倾角θ=37°,经过2.5s物体刚好回到出发点,( )。求:

1)物体上滑的最大位移;

2)若物体下滑时,物体与毛皮间的动摩擦μ为定值,试计算μ的数值。(结果保留两位有效数字)

 

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测定金属丝电阻率的实验中

1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,可读出金属丝的直径为___________mm

2)若金属丝的长度为L,直径为D,电阻为,则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_______。(用所给字母表示);

3)实验中为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差,采用图示电路进行实验。

①闭合开关,将开关1,条件滑动变阻器值合适阻值,读出此时电压表和电流表的示数;

②保持两滑动变阻器的滑片位置不变,将开关2,读出此时电压表和电流表的示数。则金属丝电阻的表达式为=_____________

 

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如图所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验,有一直径为d,质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中能通过A点正下方、固定于B点的光电门。测得AB间的距离为HH>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,则:

1)小球经过光电门时的速度表达式为v=_____________

2)若tHgd满足关系式=________,可判断小球下落过程中机械能守恒。

 

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如图所示,两块带有等量异种电荷的平行金属板A、B倾斜放置,板与水平方向的夹角θ=37°,一个带电量为、质量为m=1g的小球,自A板上的小孔P以水平速度飞入两板之间的电场,未与B板相碰又回到P点,(,sin37°=0.6).下列说法正确的是

A. 板间电场强度大小为100V/m

B. 板间电场强度大小为133V/m

C. 粒子在电场中运动的时间为0.02s

D. 粒子在电场中运动的时间为0.04s

 

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机场使用的货物安检装置如图所示,绷劲的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运动,AB为传送带水平部分且长度L=2m,现有一质量为m=1kg的背包(可视为质点)无初速度的放在水平传送带的A端,可从B端沿斜面滑到地面。已知背包与传送带的动摩擦因数μ=0.5,,下列说法正确的是

A. 背包从A运动到B所用的时间为2.1s

B. 背包从A运动到B所用的时间为2.3s

C. 背包与传送带之间的相对位移为0.3m

D. 背包与传送带之间的相对位移为0.1m

 

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