【題目】如圖所示,真空中區(qū)域I存在垂直紙面向里的勻強磁場,區(qū)域II存在水平向右的勻強電場,磁場和電場寬度均為d且長度足夠長,圖中虛線是磁場與電場的分界線,Q為涂有熒光物質的熒光板,電子打在Q板上能產生亮斑,F(xiàn)有一束電子從A處的小孔以速度 v0連續(xù)不斷地射入磁場,入射方向平行紙面且與P板成300夾角。已知電子質量為m,電荷量大小為e,區(qū)域II的電場強度,不計重力和電子間的相互作用力,求:
(1)若電子垂直打在Q板上,I區(qū)磁場的磁感應強度B1大小和電子到達Q板的速度。
(2)逐漸增大磁感應強度B1為保證Q板上出現(xiàn)亮斑,所加磁感應強度B昀最大值。
【答案】(1);;(2)I區(qū)磁場的磁感應強度最大值為
【解析】
(1)電子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得,
可解得
若電子垂直打在Q板上,出磁場時須與磁場的右邊界垂直,如圖所示,
由幾何關系得r1cos30°=d,可解得
故I區(qū)磁場的磁感應強度為
電子在電場中做勻減速直線運動,由動能定理得,
解得
(2)電子在電場中運動過程,由動能定理得 ,
解得
若電子恰好打在Q板上,說明速度的方向剛好與Q板平行,設電子進入電場時速度方向與虛線邊界間的夾角為θ,v0cosθ=v,解得θ=60°
在磁場中,由幾何關系知 r2cos30°+r2cos60°=d,
得,
此時
故I區(qū)磁場的磁感應強度最大值為
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用圖(1)所示的裝置可以測量氣體分子速率的大小。在小爐中金屬銀熔化并蒸發(fā),銀原子束通過小爐的小孔逸出,又通過狹縫S1、S2和S3進入圓筒C內的真空區(qū)域。若圓筒C的直徑為d且繞軸O以角速度ω旋轉,某銀原子落在玻璃板G上的位置到b點的弧長為s,則該銀原子的速率v =____________(已知)。經過較長時間,落在玻璃板G上的銀原子的分布最接近圖(2)中的________圖。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平桌面上,質量為小的物塊放在質量為2m的長木板的左端,物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ木板和桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,開始時物塊和木板均靜止,若在物塊上施加一個水平向右的恒力F,已知重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 當時,物塊和木板一定發(fā)生相對滑動
B. 當時,物塊的加速度大小為
C. 當時,木板的加速度大小為
D. 不管力F多大,木板的加速度始終為0
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一半徑為R=0.2m的固定光滑圓弧軌道AB位于豎直平面內,軌道下端與一光滑水平直軌道相切于B點,一小球M從距圓弧軌道最高點A高度為h=0.2m處由靜止釋放,并恰好沿切線進入圓弧軌道,當滑到水平面上后與靜止在水平面上且前端帶有輕彈簧的小球N碰撞,M、N質量均為m=1Kg,g=10m/s2。下列說法正確的是
A. 小球M在圓弧軌道內運動過程中所受合外力方向始終指向軌道圓心
B. 輕彈簧被壓縮至最短時,M和N的速度大小都是m/s
C. 輕彈簧被壓縮的過程中,M、N的總動量和總動能都保持不變
D. 輕彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢能為4J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】太陽能電池帆板可以給衛(wèi)星、宇宙飛船提供能量。如圖甲,太陽能電池在有光照時,可以將光能轉化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電動勢為零的電學器件。
探究一:實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,用圖乙電路探究太陽能電池被不透光黑紙包住時的I-U特性曲線。
(1)圖乙中虛線處______(填“需要”、“不需要’’)連接導線:滑動變阻器如圖丙所示,開關閉合前,滑片應移至______(填“A”、“B”)端。
(2)通過實驗,在圖上作出被黑紙包住的太陽能電池的I-U特性曲線如圖,將其與一個電動勢為3V(內阻忽略不計)的電源和阻值為5kΩ的定值電阻串聯(lián)在一起,它消耗的電功率約為____W(結果保留兩位有效數(shù)字)
探究二:在穩(wěn)定光照環(huán)境中,取下太陽能電池外黑紙,并按圖丁電路丁測量金屬絲的電阻率”。
(3)該小組用螺旋測微器測量金屬絲直徑時讀數(shù)如圖戊所示,其直徑為____ mm
(4)實驗中測得電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)I,金屬絲直徑為D、長度為l,則金屬絲電阻率為____(用上述測量量表示)。
(5)考慮電壓表與電流表內阻對測量結果的影響,金屬絲電阻的測量值 _____ (填“大于”、“等于”、“小于”)真實值。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一電動機與一電阻R串聯(lián)接在電源上,電源電動勢E=20V,內電阻r=1Ω,用理想電壓表測出電動機兩端的電壓為10V,已知電動機的電阻RM=1Ω,電阻R=9Ω,則( )
A. 流過電動機的電流為10A
B. 電動機消耗的熱功率為100W
C. 電動機的機械功率為9W
D. 電動機消耗的熱功率為1W
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究光電效應現(xiàn)象的實驗裝置如圖(a)所示,用光強相同的黃光和藍光照射光電管陰極K時,測得相應的遏止電壓分別為U1和U2,產生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖(b)所示。已知電子的質量為m,電荷量為-e,黃光和藍光的頻率分別為ν1和ν2,且ν1<ν2。則下列判斷正確的是
A. U1>U2
B. 圖(b)中的乙線是對應黃光照射
C. 根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率
D. 用藍光照射時,光電子的最大初動能為eU2
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈兩端A、B接在電動勢E=8V、內阻r=2Ω的交流電源上,理想變壓器的副線圈兩端與滑動變阻器R相連,滑動變阻器阻值可在0~10Ω范圍內變化,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2 ,下列說法正確的是
A. 副線圈兩端輸出電壓U2=16V
B. 副線圈中的電流I2=2A
C. 當電源輸出功率最大時,滑動變阻器接入電路中的阻值R=8Ω
D. 當電源輸出功率最大時,滑動變阻器接入電路中的阻值R=4Ω
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在一固定水平放置的閉合導體圓環(huán)正上方,有一條形磁鐵從靜止開始下落,下落過程中始終保持豎直方向,起始高度為h,最后落在水平地面上。若不計空氣阻力,重力加速度取g,下列說法中正確的是
A. 磁鐵下落的整個過程中,圓環(huán)中的感應電流方向始終為順時針方向(俯視圓環(huán))
B. 磁鐵落地時的速率一定等于
C. 磁鐵在整個下落過程中,它的機械能不變
D. 磁鐵在整個下落過程中,圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com