质量为m、电荷量为e的电子,由静止从P点出发,经电压为U的电场加速后,沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场,如图所示。不计电子所受重力。求:
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R;
(3)当极板M、N的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R;
(3)当极板M、N的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?
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更新时间:2020-01-15 18:44:33
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(0.4)
【推荐1】如图所示,绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电,电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体,斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接,AB点之间的距离S=1.92m,斜面与水平面夹角θ=37°,物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2,斜面空间内有水平向左,大小为E1=10V/m的匀强电场,现让小物块从A点由静止释放,到达B点后冲上薄板,薄板由新型材料制成,质量M=0.6kg,长度为L,物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4,放置在高H=1.6m的光滑平台上,此时,在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右,大小为E2=1.5V/m的匀强电场,经t=0.5s后,改成另一水平方向的电场E3,在此过程中,薄板一直加速,到达平台右端C点时,物体刚好滑到薄板右端,且与薄板共速,由于C点有一固定障碍物,使薄板立即停止,而小物体则以此速度v水平飞出,恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑,(重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/1/14/1575694345035776/1575694515830784/STEM/c89a270e-566f-42a9-9637-e5ece37a96c5.png?resizew=397)
(1)小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离x;
(2)小物体运动到B点时的速度vB;
(3)电场E3的大小和方向,及薄板的长度L.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/1/14/1575694345035776/1575694515830784/STEM/c89a270e-566f-42a9-9637-e5ece37a96c5.png?resizew=397)
(1)小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离x;
(2)小物体运动到B点时的速度vB;
(3)电场E3的大小和方向,及薄板的长度L.
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(0.4)
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【推荐2】如图所示,绝缘支架上悬挂一金属槽,槽中盛有导电液体,槽底部有一小孔,此小孔可以让槽中的液体一滴一滴无初速度地滴落。在槽下端通过绝缘支架水平挂一金属极板A,A板中间挖一小孔且正对槽的小孔,两孔距离较为接近,槽中液体和滴落的液体均不会与A板接触。现将槽和极板A接入电源,电源电压为
,当槽中液滴位于A板小孔但未滴落时,可将槽和液滴所构成的整体视作与A板共同构成电容器,电容大小为
,液滴滴落时所带电荷量与总净剩电荷量的比值称为带电系数
(
为定值)。在A板正下方的绝缘底座上水平放置另一金属极板B,A板与B板构成电容为
的电容器,通过调节槽中的液滴下落频率,保证A、B极板间不会同时存在两滴液滴。已知A、B板间距为
,重力加速度为g,A板接地,槽中导电液体的液面变化可以忽略不计,A板相较于小孔尺寸可视为无限大金属板,不考虑空气中带电粒子对装置的影响以及液滴对A、B板间电容的影响,开始时B极板不带电。
(1)求滴落时液滴所带电荷量
;
(2)若液滴质量为
,求极板B可获得的最高电势
;
(3)第
滴液滴落到B板后,请推导第
滴液滴所受静电力
与滴数
的函数关系式。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eabd5f3a86afe49dcd70571e2b96cfd.png)
(1)求滴落时液滴所带电荷量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acc290b44635265137fdf13146b6a6d9.png)
(2)若液滴质量为
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/793cf655bb267da95ab930405e2ae1dc.png)
(3)第
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6a24198bd04c29321ae5dc5a28fe421.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a0876215b2fd463d151523cd3c6b447.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0ed1ec316bc54c37c4286c208f55667.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6a24198bd04c29321ae5dc5a28fe421.png)
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(0.4)
【推荐3】图1为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出,最终打到荧光屏上的C点。已知电子的质量为m,电荷量为e,加速电压为
。偏转电场两金属板的长度为
,板间距离为d,其间偏转电场可看做匀强电场,极板间偏转电压为U。金属板右端到荧光屏的距离为
。忽略电子所受重力及电子间的相互作用,不考虑相对论效应。
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小
;
(2)求电子离开偏转电场时,沿垂直于板面方向的偏转距离D;
(3)保持加速电压
不变,当改变偏转电压U时,荧光屏上C点到O点的距离y也会随之变化。若在OC之间均匀地标记上一系列刻度点,如图2所示(即从右向左看图1中荧光屏)。请你证明这些刻度点对应的偏转电压的值是均匀的。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe5cb81b72e94f92d2aaecd553daac2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/172722d11ea7e01411fa06dbb82f46ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fbd49bf20f987c05b4d36e31549075c.png)
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小
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(2)求电子离开偏转电场时,沿垂直于板面方向的偏转距离D;
(3)保持加速电压
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe5cb81b72e94f92d2aaecd553daac2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/1/2885132601139200/2887076239998976/STEM/cea4c8cf-76db-49a4-96f8-cd9b49acb428.png?resizew=389)
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(0.4)
【推荐1】如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限的空间内存在沿y轴负方向、电场强度E=200V/m的匀强电场,第二象限的空间内存在垂直纸面向里、磁感应强度B=0.125T的匀强磁场。质量均为m=4.0×10-15kg、电荷量均为q=+2.0×10-9C的两带电粒子a、b先后以v0=5.0×103m/s的速率,从y轴上P点沿x轴正、负方向射出,PO之间的距离h=8.0×10-2m,经过一段时间后,两粒子先后通过x轴。若两粒子之间的相互作用、所受重力以及空气阻力均可忽略不计,求:
(1)粒子a在电场中运动的时间t1;
(2)粒子b在磁场中运动的半径Rb;
(3)a、b两粒子通过x轴时,它们的动能之比;
(4)粒子b从P点到通过x轴所用时间t2;
(5)a、b两粒子通过x轴时,它们的速度方向之间的夹角θ。
(1)粒子a在电场中运动的时间t1;
(2)粒子b在磁场中运动的半径Rb;
(3)a、b两粒子通过x轴时,它们的动能之比;
(4)粒子b从P点到通过x轴所用时间t2;
(5)a、b两粒子通过x轴时,它们的速度方向之间的夹角θ。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,竖直平面直角坐标系
第一象限内,存在水平向右的电场、垂直纸面向里的磁场。质量
、电荷量
的小球由
到A恰好做直线运动,当小球运动到
点时,电场方向瞬间变为竖直向上,小球继续运动一段时间后,垂直于
轴射出第一象限。不计一切阻力,重力加速度
取
。求:
(1)电场强度
的大小,磁感应强度
的大小;
(2)小球在第一象限内运动的时间。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/443e3302dbf54935e15d3d0ab3c83966.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf189a86ac788e61722281a7b1ed7b8e.png)
(1)电场强度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
(2)小球在第一象限内运动的时间。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/31/d63d4ecf-a1be-402f-b33d-1e24e5e32095.png?resizew=207)
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(0.4)
【推荐3】如图所示是计算机模拟出的一种宇宙空间的情景,在此宇宙空间内存在这样一个远离其他空间的区域(其他星体对该区域内物体的引力忽略不计),以MN为界,上半部分匀强磁场的磁感应强度大小为B1,下半部分匀强磁场的磁感应强度大小为B2。已知B1=4B2=4B0,磁场方向相同,且磁场区域足够大。在距离界线MN为h的P点有一宇航员处于静止状态,宇航员以平行于MN的速度向右抛出一质量为m、电荷量为q的带负电小球,发现小球经过界线处的速度方向与界线成90°角,接着小球进入下半部分磁场。当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时,刚好又接住球而静止。
(1)请你粗略地作出小球从P点运动到Q点的运动轨迹;
(2)PQ间的距离是多大;
(3)宇航员的质量是多少。
(1)请你粗略地作出小球从P点运动到Q点的运动轨迹;
(2)PQ间的距离是多大;
(3)宇航员的质量是多少。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/5/2693373642326016/2693506329575424/STEM/0d890d56-3bff-4e78-afb5-fd89feff78ae.png?resizew=203)
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