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如图,矩形abcd区域有磁感应强度为B的匀强磁场,ab边长为3L,bc边足够长。...

如图,矩形abcd区域有磁感应强度为B的匀强磁场,ab边长为3L,bc边足够长。厚度不计的挡板MN长为5L,平行bc边放置在磁场中,与bc边相距L,左端与ab边也相距L。质量为m、电荷量为e的电子,由静止开始经电场加速后沿ab边进入磁场区域,电子与挡板碰撞后完全被吸收并导走。

(1)如果加速电压控制在一定范围内,能保证在这个电压范围内加速的电子进入磁场后在磁场中运动时间都相同。求这个加速电压U的范围。

(2)调节加速电压,使电子能落在挡板上表面,求电子落在挡板上表面的最大宽度

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)只要电子从ad边离开磁场,其运动的轨迹为半圆,运动时间相同,都为,当垫子与挡板下表面相切时,轨迹的半径,圆心为,如图所示,要使垫子在磁场中的运动时间相等,必须满足:① 根据牛顿第二定律② 根据动能定理:③ 联立解得④(取等号也可) 若垫子恰好能绕过挡板最后段从ad边离开磁场,设其轨迹的半径为,根据几何关系可得⑤ 解得⑥,即电子将从bc边出去了,即电子不可能绕过挡板最右端N点从ad边离开磁场,所以,使得电子在磁场中运动时间相同的电压的取值范围是 (2)电子能打到挡板上表面必须满足一下要求: (i)电子能通过M点边缘,设其对应的半径为,圆心为,打在上板的C点, 则有:⑧,⑨ (ii)电子不能从bc边射出,设电子轨迹与bc边相切时的半径为,圆心为,打在上板的D点,则有:, 所以 考点:考查了带电粒子在组合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径  
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考点分析:
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质量M=3kg的滑板A置于粗糙的水平地面上,A与地面的动摩擦因数=0.3,其上表面右侧光滑段长度,左侧粗糙段长度为,质量m=2kg,可视为质点的滑块B静止在滑板上的右端,滑块与粗糙段的动摩擦因数=0.15,取,现用F=18N的水平恒力拉动A向右运动,当AB分离时,B对地的速度,求的值。

 

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为测定标有“4.5V,2W”字样的小灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:

A、电压表(0~3V,内阻为3kΩ)

B、电压表(0~15V,内阻为15kΩ)

C、电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)

D、定值电阻(阻值为3kΩ)

E、滑动变阻器R(10Ω,2A)

F、学生电源,(直流6V,内阻不计);开关导线若干。

(1)为使实验误差尽可能减小,并要求从零开始多取几组数据,下面所示的四副电路图中满足实验要求的是______。该实验电路图中x是电压表_________(填或者);该电路图中小灯泡两端电压U与对应电压表读数的比值=_______。

(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________端(填a或b);实验操作中,为使灯泡不被烧坏,当观察到电表x的示数接近______V时,要特别注意滑动变阻器的调节。

 

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用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。请思考并完成相关内容:

1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是__________

A、连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车别轻推后沿木板匀速运动

B、取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿着木板匀速运动

C、取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动

2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a=________(计算结果保留三位有效数字)

3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中所示的a-F图线。则小车运动时受到的摩擦力f=_______N;小车质量M=___________kg;若该小组正确完成了步骤(1),得到的a-F图线应该是图丙中的_______(填“②”“③”“④”

 

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已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为,假设地球是质量分别均匀的球体,半径为R。则地球的自转周期为(设地球表面的重力加速度为g)

A、地球的自转周期为

B、地球的自转周期为

C、地球同步卫星的轨道半径为

D、地球同步卫星的轨道半径为

 

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如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即做匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触,用表示c的加速度,表示d的动能,分别表示c、d相对释放点的位移,图中正确的是

 

 

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