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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值...

如图所示,MN为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角θ45°,孔Q到板的下端C的距离为L,当MN两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,求:

1)两板间电压的最大值Um

2CD板上可能被粒子打中区域的长度s

3)粒子在磁场中运动的最长时间tm

 

(1)两板间电压的最大值为; (2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度x为; (3)粒子在磁场中运动的最长时间为。 【解析】 (1)粒子恰好垂直打在CD板上,根据粒子的运动的轨迹,可以求得粒子运动的半径,由半径公式可以求得电压的大小; (2)当粒子的运动的轨迹恰好与CD板相切时,这是粒子能达到的最下边的边缘,在由几何关系可以求得被粒子打中的区域的长度. (3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期,根据周期公式即可求解。 (1)M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,所以圆心在C点,CH=QC=L,故半径R1=L,又因 所以 (2)设轨迹与CD板相切于K点,半径为R2,在△AKC中: 所以 即KC长等于 所以CD板上可能被粒子打中的区域即为HK的长度 (3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期: 所以
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如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于版面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出.已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d.忽略电子所受重力,求:

(1)电子射入偏转电场时初速度v0

(2)电子从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy

 

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在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同。在O处放一个电荷量q=-5.0×108 C,质量m=1.0×102 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示。(g10 m/s2)试求:

(1)物块向右运动的最大距离;

(2)物块最终停止的位置。

 

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如图所示,在匀强电场中,将带电荷量q=-6×106C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×105J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×105J的功.求:

(1)AB两点间的电势差UABBC两点间的电势差UBC

(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?

(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹,不写做法).

 

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为测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:

待测电阻Rx

电流表A1(量程100μA,内阻约2kΩ)

电流表A2(量程500μA,内阻约300Ω)

电压表V1(量程15V,内阻约150kΩ)

电压表V2(量程50V,内阻约500kΩ)

电源E(电动势15V)

滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)

多用电表,开关S,导线若干

(1)先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测.若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量,发现指针几乎不偏转,为较准确测量应选用________(×10×1k)。重新选挡测量,刻度盘上的指针位置如上图所示,测量结果是________Ω

(2)现用伏安法测量Rx阻值.为了尽量减小实验误差,要求测多组数据。

电流表应选________,电压表应选________

画出实验电路图_____

根据实验中测得的多组数据作出的UI图线如下图所示,根据图线求得待测电阻的阻值为________Ω

 

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用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻,通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流,输入计算机,自动生成UI图线,由图线得出电动势和内电阻.

(1)记录数据后,打开坐标绘图界面,设x轴为Iy轴为U,点击直接拟合,就可以画出UI图象,得实验结果如图甲所示.根据图线显示,拟合直线方程为:________,测得干电池的电动势为________V,干电池的内电阻为________Ω.

(2)现有一小灯泡,其UI特性曲线如图乙所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在方格图中)

 

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