【題目】兩塊金屬板a、b平行放置,板間存在與勻強電場正交的勻強磁場,假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度V0從兩板中間沿垂直于電場、磁場的方向射入場中,無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū),如圖所示.已知板長L=10cm,兩板間距d=3.0cm,兩板間電勢差U=150V,v0=2.0×107m/s.
(1)求磁感應(yīng)強度B的大。
(2)若撤去磁場,求電子穿過電場時偏離入射方向的距離以及電子通過場區(qū)后動能增加多少?
(電子比荷為 =1.76×1011C/kg,電子電荷量e=1.60×10﹣19C)
【答案】
(1)解:電子在平行板中所受的電場力:
F=
洛侖茲力:
f=qv0B
電子在平行板中不發(fā)生偏轉(zhuǎn),有:
F=f
由以上幾式可解得,磁感應(yīng)強度:
B= = =2.5×10﹣4T
答:磁感應(yīng)強度B的大小為2.5×10﹣4T;
(2)解:電子在電場中的加速度:
a=
電子在板中的運動時間:
t=
偏轉(zhuǎn)距離:
y= at2= = =1.1×10﹣2m
根據(jù)動能定理,增加的動能為:
△Ek=eUy=e y= =8.8×10﹣18J;
答:若撤去磁場,求電子穿過電場時偏離入射方向的距離1.1×10﹣2m;
及電子通過場區(qū)后動能增加8.8×10﹣18J.
【解析】(1)電子垂直進入正交的勻強電場和勻強磁場,電子無偏轉(zhuǎn)的通過磁場,粒子做勻速直線運動,電場力和洛倫茲力平衡,應(yīng)用二力平衡即可得出磁場強度的大。2)撤去磁場后,粒子在電場力作用下做類平拋運動,在沿電場方向上,電子做初速度為零的勻加速直線運動,由運動學(xué)公式可求出在電場方向的位移.動能的原因是電場力做功,由動能定理可求出動能的增加量.
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【題目】汽車由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)1s速度達到3m/s,則( 。
A.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是3 m/s
B.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是1.5 m/s
C.汽車再向前行駛1 s,通過的位移是1.5 m
D.汽車的加速度是3 m/s2
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【題目】如圖所示,固定的光滑豎直桿上套有小環(huán)P,足夠長輕質(zhì)細繩通過c處的定滑輪連接小環(huán)P和物體Q,小環(huán)P從與c點等高的a處由靜止釋放,當(dāng)?shù)竭_圖中的b處時速度恰好為零,已知ab:ac=4:3,不計滑輪摩擦和空氣阻力。下列說法正確的是:( )
A. 小環(huán)P從a點運動到b點的過程中(速度為0的位置除外),有一個物體Q和小環(huán)P速度大小相等的位置
B. 小環(huán)P從a點運動到b點的過程中,繩的拉力對小環(huán)P始終做負(fù)功
C. 小環(huán)P到達b點時加速度為零
D. 小環(huán)P和物體Q的質(zhì)量之比為1:2
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【題目】一個底面粗糙、質(zhì)量為的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且與水平面成角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為的小球,小球放在斜面上,小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為,如圖所示,試求:
(1)當(dāng)劈靜止時繩子的拉力大小。
(2)當(dāng)劈靜止時地面對劈的摩擦力的大小。
(3)若地面對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈支持力的k倍,為使整個系統(tǒng)靜止,k值必須滿足什么條件?
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【題目】已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G,有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是( 。
A.衛(wèi)星距離地面的高度為
B.衛(wèi)星運行的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C.衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為G
D.衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度
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【題目】空降兵是現(xiàn)代軍隊的重要兵種。一次訓(xùn)練中,空降兵從靜止在空中的直升機上豎直跳下(初速度可看成零,未打開降落傘不計空氣阻力),下落高度h之后打開降落傘,接著又下降高度H之后,空降兵達到勻速。設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比,比例系數(shù)為k,即f=kv2,那么關(guān)于空降兵的說法正確的是( 。
A. 空降兵從跳下到下落高度為h時,機械能一定損失了mgh
B. 空降兵從跳下到剛勻速時,重力勢能一定減少了mgH
C. 空降兵勻速下降時,速度大小為
D. 空降兵從跳下到剛勻速的過程,空降兵克服阻力做功為
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【題目】在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中,實驗裝置如圖所示。所掛鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定拉力。實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。
(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)系中,請作出F–L圖線_______。
(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0=________cm,勁度系數(shù)k=________N/m。
(3)試根據(jù)該同學(xué)以上的實驗情況,幫助他設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))__________。
(4)該同學(xué)實驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較:
優(yōu)點在于:______________________________________。
缺點在于:______________________________________。
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【題目】空軍特級飛行員李峰駕駛殲十戰(zhàn)機執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)機動任務(wù),在距機場54km、離地1 750m高度時飛機發(fā)動機停車失去動力.在地面指揮員的果斷引領(lǐng)下,安全迫降機場,成為成功處置國產(chǎn)單發(fā)新型戰(zhàn)機空中發(fā)動機停車故障安全返航第一人.若飛機著陸后以6m/s2的加速度做勻減速直線運動,若其著陸速度為60m/s,則它著陸后12s內(nèi)滑行的距離是( 。
A.288m
B.300m
C.150m
D.144m
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器C的兩金屬板水平放置,R1和R2為定值電阻,P為滑動變阻器R的滑動觸頭,G為靈敏電流計,A為理想電流表.開關(guān)S閉合后,C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),則以下說法正確的是
A. 在P向上移動的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴仍然靜止,G中有方向由a至b的電流
B. 在P向上移動的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向上加速運動,G中有方向由b至a的電流
C. 在P向下移動的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴向下加速運動,G中有方向由b至a的電流
D. 在P向下移動的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向下加速運動,G中有由a至b的電流
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