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一种测定电子比荷的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极...

一种测定电子比荷的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成细细的一束电子流,沿图示方向进入间距为d的两极板CD间的区域.若两极板CD间无电压,电子将沿直线打在荧光屏的中心O点;若在两极板间施加恒定电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的亮点又回到O点.

1)判断匀强磁场的方向;

2)求电子击中O点时的速度大小v

3)已知极板的长度l5.00cm,间距d1.50cm,极板区的中点MO点的距离L12.50cm,极板间电压U200V,磁感应强度B6.3×10–4TP点到O点的距离y3.0cm.根据上述数据,计算电子的比荷(保留2位有效数字).

 

(1)垂直纸面向里 (2) (3)1.6×1011C/kg 【解析】 没有加磁场时,电子进入平行板电容器极板间做类平抛运动,由牛顿第二定律和运动学公式可推导出垂直于极板方向的位移,电子离开极板区域后做匀速直线运动,水平方向的速度等于电子刚进入极板间的初速度,求出匀速直线运动的时间,即可求出P点离开O点的距离.加上磁场B后,荧光屏上的光点重新回到O点,说明电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等,即可得到电子进入极板时的初速度,联立可求出比荷. (1)电子在电场中运动时偏到P点,即受到向上的电场力,加上磁场后电子回到O点说明此时电子做匀速直线运动,根据平衡可知磁场力向下.根据左手定则可知磁场方向应该垂直纸面向里 (2)因电子在正交的电场、磁场中不偏转且匀速直线运动 所以 (平衡条件、场强与电势差关系) 所以 (3)电子在只有偏转电场时,偏转距离设为 ,则由几何关系知 ,所以 而 结合以上各式可解得: 故本题答案是:(1)垂直纸面向里 (2) (3)1.6×1011C/kg
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如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为 

1)若滑块从水平轨道上距离BA点由静止释放,求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小.

2)为使滑块恰好始终沿轨道滑行,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

 

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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻.导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s.求:

(1)感应电动势E和感应电流I;

(2)拉力F的大小;

(3)若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.

 

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1)如图甲,是一个简易的多用电表简化电路图,作为电压表使用时,选择开关应接_______;作为欧姆表使用时,选择开关应接_______均填“1”“2”“3”。使用时,电流一定从________端流入多用电表AB

2)用多用表测量电阻实验中,将选择开关旋转到欧姆档挡位,测量时指针偏转如图乙所示,下列操作正确的是__________ 

A.将选择开关旋转到欧姆挡

B.将选择开关旋转到欧姆挡

C.换挡后直接接入待测电阻测量

D.换挡后先将两表笔短接调零,再接入待测电阻进行测量

3)某照明电路出现故障,其电路如图丙所示,该电路用标称值为的蓄电池作为电源,导线与接线柱接触良好。维修人员使用已调好的多用电表直流挡检测故障,他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的ab点。断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图丁所示,读数为______V,说明________选填蓄电池保险丝开关小灯正常;红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图丁相同,可判定发生故障的器件是_________选填蓄电池保险丝开关小灯

 

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某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件.

1)图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成图中实物间的连线________

2)若连接好实验电路并检查无误后,闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈______(填“A”“B”)中有了感应电流.开关闭合后,他还进行了其他两项操作尝试,发现也产生了感应电流,请写出两项可能的操作:

_________________________________

_________________________________

 

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电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成,当电磁铁通以变化的电流时,会在柱形电磁铁的两极间产生磁场,在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道,如图所示(图中上部分为主视图、下部分为俯视图).当磁场发生变化时,产生的感应电场就会不断加速电子,电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动.下列说法正确的是

A.感生电场的方向为顺时针方向

B.感生电场的方向为逆时针方向

C.电磁铁中通入的电流应越来越强

D.电磁铁中通入的电流应越来越弱

 

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