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如图所示,在平面内,有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出N个速率均为v的电子,...

如图所示,在平面内,有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出N个速率均为v的电子,形成宽为2b,在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x方向射入一个半径为R,中心位于原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向里,电子经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板KAK板接地,AK两板间加有正负、大小均可调的电压,穿过K板小孔达到A板的电子被收集且导出,从而形成电流,已知,电子质量为m,电荷量为e,忽略电子间相互作用。

(1)磁感应强度B的大小;

(2)电子流从P点射出时与y轴负方向的夹角的范围;

(3)电子被收集形成最大电流

(4)调节AK两级板间的电压刚好不能形成电流,此时可调的电压大小。

 

(10;(2);(3);(4) 【解析】 (1)粒子源沿x轴正方向射出的粒子经圆形磁场区域偏转后均从P点射出,则从x轴上沿x轴正方向射入磁场的粒子也从P点射出,则该粒子的轨道半径与磁场区域的半径相等,偏转角为90°,故电子做圆周运动的轨道半径r=R,电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得 解得 (2)上端电子从P点射出时与负y轴最大夹角,如图所示 由几何关系可得 解得 同理下端电子从P点射出时与负y轴最大夹角也为60°,范围是 (3)所有进入磁场的电子均能进入两极板,调节A、K两极板间的电压,可使所有电子均可打到A极板上,所以收集所有电子形成的最大电流为 由题有 解得 (4)只要竖直向下的电子达不到A板,其它电子一定达不到,从K到A,根据动能定理可得 解得 则  
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如图所示,光滑绝缘的水平面上有两个匀强磁场区域,区域的磁场方向垂直水平面向里,区域的磁场方向垂直水平面向外,磁感应强度大小均为B,两区域中间为宽为s的无磁场区域。现在有一边长为L)、电阻为R的正方形金属框abcd完全置于区域,ab边与磁场边界平行,现拉着金属框始终以恒定速度v水平向右匀速运动。求:

(1)分别求出ab边刚进入中央无磁场区和刚进入磁场区时,通过ab边的电流大小和方向。

(2)把金属框从区域完全拉入区域过程中拉力所做的功。

 

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如图所示,小球ab用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线拉直水平,已知细线长为L,小球ab的质量分别为2mm,在小球a上固定有极少量火药。从静止释放球b,两球碰撞后火药发生爆炸而相互分开,此后观察到系小球a的细线与竖直方向之间的最大偏角为90°。忽略空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)系小球b的细线与竖直方向之间的最大偏角;

(2)两球在碰撞过程中增加的机械能。

 

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新华中学高三物理兴趣小组的一位同学,发现了一块比较特殊的电池,干是他组织了几位同学利用以下器材来测量该电池的电动势和内阻.

A.被测电池(电动势在10V~15V之间,内阻未知)

B.电阻箱R0~20

C.定值电限R0(阻值5

D.电流表A1(量程2A,内阻较小)

E.电流表A2(量程0.6A,内阻较小)

F.电键

G.导线若干

实验中为了保护电路,用到了包括电池和定值电阻R0在内的几种实验器材:在虚线框内补充实验原理图,并在图中表明所选器材的符号:_______

同学们利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻RR0除外)的关系图线,即R图线,如图所示.

根据图线求出电池的电动势为______V,内阻为_____.(保留2位有效数字);

测量值和真实值相比,电动势和真实值相比_____,内阻和真实值相比_____.(两空都填偏大”“相等偏小).

 

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某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系,将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平,通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平,打开气源,将滑块由静止释放,用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度,并记录滑块经过两光电门的时间。

根据以上的操作回答下列问题:

①本实验中钩码的质量_______________(填需要不需要)远小于滑块质量。

②在探究加速度与外力的关系时,传感器的示数记为F,通过运动学公式计算出滑块的加速度a,改变钩码的质量,依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小,则是下面四个图象中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是_____________

A   BC  D

 

 

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如图所示,电路中AB 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是(    

A.开关S合上时,使AB 两板靠近一些

B.开关S断开后,在AB 两板间放入电介质

C.开关S断开后,使B 板向右平移一些

D.开关S断开后,使AB 正对面积减小一些

 

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