【題目】電子感應加速器是利用感生電場加速電子的裝置，基本原理如圖所示。圖中上半部分為側視圖，S、N為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，圖中下半部分為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場可以使電子在真空室中加速運動。已知電子的帶電量為e=1.6×10－19C，質量為m=9.1×10－31kg，初速度為零，在變化的磁場作用下運動軌跡半徑恒為R=0.455m，電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為E=9.1V/m，方向沿軌跡切線方向，電子重力不計。求：

（1）經(jīng)時間t=5×10－3s電子獲得的動能Ek(結果保留兩位有效數(shù)字)；

（2）t=5×10－3s時刻電子所在位置的磁感應強度B的大小。

【答案】(1)Ek=2.9×10－11J；(2)B=0.1T

【解析】

(1)電子一直受到沿切線方向的電場力而不斷加速，根據(jù)牛頓第二定律

eE=ma

由速度與時間的關系得

v=at

由動能表達式可知

Ek=

各式聯(lián)立，解得

Ek=2.9×10－11J

(2)電子一直受到指向圓心的洛倫茲力而不斷改變速度的方向，根據(jù)牛頓第二定律

evB=

解得

B=0.1T

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，平行板電容器與一恒壓直流電源相連，下極板通過A點接地，一帶正電小球被固定于P點，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（ ）

A.平行板電容器的電容值將變大

B.靜電計指針張角變小

C.帶電小球的電勢能將增小

D.若先將下極板與A點之間的導線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電小球所受電場力不變

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【題目】小明同學利用插針法測量半圓柱形玻璃磚的折射率。如圖所示，他在白紙上作一直線MN以及它的垂線AB，玻璃磚的圓心為O，其底邊與直線MN對齊，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2。小明在半圓柱形玻璃磚右側區(qū)域內無法觀察到P1、P2沿AB方向射出的光線，若要觀察到，應將玻璃磚的位置作適當調整，下列說法正確的是（　�。�

A.沿MN向M端平移適當距離

B.沿MN向N端平移適當距離

C.向左平移適當距離

D.向右平移適當距離

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【題目】如圖所示，電流表、電壓表均為理想電表，L為小電珠．R為滑動變阻器，電源電動勢為E，內阻為r．現(xiàn)將開關S閉合，當滑動變阻器滑片P向左移動時，下列結論正確的是（ ）

A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大

B.小電珠L變亮

C.電容器C上電荷量減小

D.電源的總功率變大

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【題目】如圖所示，在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點沒有畫出)．打點計時器接的是50 Hz的低壓交流電源，他將一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度線和計數(shù)點A對齊．

(1)按照有效數(shù)字的讀數(shù)規(guī)則讀出相鄰計數(shù)點AB、BC、CD、DE、EF間的距離x1、x2、x3、x4、x5，它們依次為________cm、________cm、________cm、________cm、________cm.

(2)由以上數(shù)據(jù)計算打點計時器在打B、C、D、E各點時，物體的瞬時速度vB、vC、vD、vE依次是________m/s、________m/s、________m/s、________m/s.

(3)根據(jù)(2)中得到的數(shù)據(jù)，試在如圖所給的坐標系中，作出v－t圖象，根據(jù)圖象求小車的加速度a.

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【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知( )

A.三個等勢面中，a的電勢最高

B.帶電質點通過P點時的電勢能較Q點大

C.帶電質點通過P點時的動能較Q點大

D.帶電質點通過P點時的加速度較Q點大

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【題目】在如圖所示的豎直平面內，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角θ＝37°的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對應平面平行．勁度系數(shù)k＝5 N/m的輕彈簧一端固定在O點，一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面處于場強E＝5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中．已知A、B的質量分別為mA＝0.1 kg和mB＝0.2 kg，B所帶電荷量q＝＋4×10－6 C．設兩物體均視為質點，不計滑輪質量和摩擦，繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內，B電荷量不變．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)求B所受靜摩擦力的大小；

(2)現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a＝0.6 m/s2開始做勻加速直線運動．A從M到N的過程中，B的電勢能增加了ΔEp＝0.06 J．已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4.求A到達N點時拉力F的瞬時功率．

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【題目】a、b、c三個a粒子由同一點垂直電場方向進入偏轉電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場．則以下四種說法中，錯誤的是（忽略粒子的重力，且電場只存在于兩板之間）

A. 在b飛離電場的同時，a剛好打在負極板上

B. b和c同時飛離電場

C. 進入電場時，c的速度最大，a的速度最小

D. 動能的增量，c的最小，a和b的一樣大

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【題目】某同學設計了如圖甲所示的裝置來研究小車的加速度與所受合力的關系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的示數(shù)再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細砂，記下傳感器的示數(shù)釋放小車，記錄小車運動時傳感器的示數(shù)。

下列實驗要求不必要的是______。

A.應使小車靠近打點計時器

B.用天平測出細砂和小桶的總質量

C.先接通電源，再釋放小車

D.應使小車和力傳感器的總質量遠大于細砂和小桶總質量

接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點起每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度______保留兩位有效數(shù)字

同一次實驗中，______選填““、“”或“”

改變小桶中砂的重力，多次重復實驗獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關系如圖丙。不計紙帶與計時器間的摩擦。圖象中F是實驗中測得的______。

A..

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