（18分）從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢差U0=4500V的陽極加速后，沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長L1=10cm，間距d=4cm的平行金屬板AB之后，在離金屬板邊緣L2=75cm處放置一個直徑D=20cm的帶有記錄紙的圓筒（如圖所示），整個裝置放在真空內(nèi)，電子發(fā)射的初速度不計。已知電子質(zhì)量m=0.9×10-30 kg,電子電量e=1.6×10-19C,不考慮相對論效應。

（1）若在兩金屬板上加上U1=1000V的直流電壓（A>B），為使電子沿入射方向做勻速直線運動，應加怎樣的磁場？
（2）若在兩金屬板上加上U2=1000cos2πt（V）的交流電壓，并使圓筒繞中心軸按圖示方向以=4πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，確定電子在記錄紙上的偏轉(zhuǎn)位移隨時間變化的關(guān)系式并定性畫出1s鐘內(nèi)所記錄的圖形。（電子穿過AB的時間很短，可認為這段時間內(nèi)板間電壓不變）
（1）應加垂直紙面向里，大小為的磁場
（2）

試題分析：（1）由eU0=得電子入射速度
m/sm/s          (2分)
加直流電壓時，板間場強V/m           (2分)
電子做直線運動時，由條件eE1= ev0B，
得應加磁場的磁感應強度T，        (2分)
方向垂直紙面向里。          (2分)
（2）加交流電壓時，A、B兩極間場強（V/m）(2分)
電子飛出板間時偏距           (2分)
電子飛出板間時豎直速度   
從飛離板到達圓筒時偏距
       (2分)
在紙上記錄落點的總偏距 
（m）      (2分)
因圓筒每秒鐘轉(zhuǎn)2周，故在1s內(nèi)，紙上圖形如圖所示。
         (4分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為 (     )
A．mgR/8B．mgR/2 C．mgR/4D．3mgR/4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小。物塊上升的最大高度為，則此過程中，物塊的（  ）
A．動能損失了 B．動能損失了
C．機械能損失了D．機械能損失了

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，電阻不計足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=300，導軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應強度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時無初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，保持甲金屬桿在運動過程中始終與乙金屬桿未進入磁場時的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進入磁場后做勻速運動，分析甲金屬桿所在的位置并計算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過程中外力F對甲做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）一長為L的細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中。開始時，將細線與小球拉成水平，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達B點速度恰好為零。試求：

（1）A、B兩點的電勢差
（2）勻強電場的場強大小；
（3）小球到達B點時，細線對小球的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩條等勢線間的電勢差相等。一正電荷（只在電場力的作用下）在φ3上時，具有的動能是20eV，它運動到等勢線φ1上時，速度為零。令φ2=0。那么該電荷的電勢能為4 eV時，其動能大小為:
A．16eVB．6eVC．10eVD．4eV

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分)在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目．如圖所示，總長為的均勻粗鋼絲繩固定在等高的、處，鋼絲繩最低點與固定點、的高度差為，動滑輪起點在處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為．若質(zhì)量為的人抓住滑輪下方的掛鉤由點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)點，、間鋼絲繩相距為，高度差為 ．若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變．

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達點，則人在點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上．若參賽者由點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(19分)如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧，一個質(zhì)量、電量的可視為質(zhì)點的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球，小球從水平臺右端A點飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點，并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度，傾斜軌道與水平方向夾角為、傾斜軌道長為，帶電小球與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連，在C點沒有能量損失，所有軌道都絕緣，運動過程小球的電量保持不變。只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強電場中，場強。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）被釋放前彈簧的彈性勢能？
（2）要使小球不離開軌道（水平軌道足夠長），豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件？
（3）如果豎直圓弧軌道的半徑，小球進入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點P？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M間及M與地面的接觸面均光滑。開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的全部運動過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的有：①由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒；②當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m、M各自的動能最大；③由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運動；④由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的總動量始終為零。
A．①④B．②③C．①②④D．②④

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