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如图甲所示,两平行金属板长度l=0.2 m,两板间电压U随时间t变化的图象如图乙...

如图甲所示,两平行金属板长度l0.2 m,两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN的匀强磁场,磁感应强度B0.01 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0105m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO方向.磁场边界MN与中线OO垂直.已知带电粒子的比荷108C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.

1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的.请通过计算说明这种处理的合理性;

2)设t0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;

3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试通过推理判断d的大小是否随时间变化?

 

(1)见解析所示.(2)1.41×105m/s;(3)不随时间变化 【解析】 (1)带电粒子在金属板间的运动时间为: t==2×10-6s 电压U变化周期T=0.2 s,由于t远远小于T,故粒子通过电场的时间内板间的电压变化极小,板间电场可视为恒定不变. (2)t=0.1 s时偏转电压U=100V, 根据动能定理得: 解得: v1=1.41×105m/s (3)设某时刻射出电场的粒子的速度为v,速度方向与OO′夹角为θ 则 v= 粒子在磁场中有: qvB=m 由几何关系得: d=2Rcosθ 由以上各式解得: d==0.2 m 显然d不随时间变化  
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如图所示,质量为m=1kg、电荷量为q=5×102C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4m的光滑绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100V/m,方向水平向右,B=1T,方向垂直纸面向里,g=10 m/s2.求:

(1)滑块到达C点时的速度;

(2)C点时滑块所受洛伦兹力.

 

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如图所示一束带电粒子(不计重力),垂直电场线方向进入偏转电场,试讨论在以下情况中,粒子应具备什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ(Udl保持不变)

1)进入偏转电场的速度相同;

2)进入偏转电场的动能相同;

3)先静止由同一加速电场加速后,再进入偏转电场.

 

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如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为q=﹣1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,静电力做了﹣2×10-6J的功,已知AB间的距离为2cm

1)试求AB两点间的电势差UAB

2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB

3)试求该匀强电场的大小E 并判断其方向.

 

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某同学到实验室做测定电源电动势和内阻的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻rR0的阻值.实验时用U1U2I分别表示电表V1V2A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,刻录了U1U2I的一系列值.

1)他在同一坐标纸上分别作出U1-IU2-I图线,如图乙所示,则U1-I图线是图中_______(填AB).

2)定值电阻R0的计算表达式是:R0___________(用测得的U1U2I表示),若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得R0_________(填大于”“等于小于)实际值.

3)若实验中没有电压表V1 ,你能测出的量是_________(填电动势E”“内阻r”“R0,下同).

4)若实验中没有电压表V2 ,你能测出的量是____________

 

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(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如下图所示的部件________  (选填A”“B”“CD”).从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm

(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径.在测量时,示数如上图乙所示,则读数分别为_______mm

 

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