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【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動,在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運動。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。
(1)求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大;
(2)示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運動。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個偏轉(zhuǎn)電極,兩板長度均為L,極板右側(cè)邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點為電場區(qū)域的中心點。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中,若兩板間不加電場,電子打在屏上的O′點。為了使電子打在屏上的P點, P與O′相距h,已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點。則需要在兩極板間加多大的電壓U;
(3)電視機中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點,ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時,電子打在屏上的b點。為了使電子打在屏上的c點,c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強磁場。求這個磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。
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【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量均為4m的小球A和B由輕彈簧連接,置于光滑水平面上.一顆質(zhì)量為m子彈,以水平速度v0射入A球,并在極短時間內(nèi)嵌在其中.求:在運動過程中
(1)什么時候彈簧的彈性勢能最大,最大值是多少
(2)A球的最小速度和B球的最大速度(從子彈嵌入到彈簧彈性勢能第一次達到最大)
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【題目】(2014新課標全國卷Ⅰ,25)如圖,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點,OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OB=OA.將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O(shè)點水平向右拋出,小球在運動過程中恰好通過A點.使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時加一勻強電場,場強方向與△OAB所在平面平行.現(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點,到達A點時的動能是初動能的3倍;若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點,且到達B點時的動能為初動能的6倍,重力加速度大小為g.求
(1)無電場時,小球到達A點時的動能與初動能的比值;
(2)電場強度的大小和方向.
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【題目】在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實驗時,左側(cè)滑塊質(zhì)量m1=170 g,右側(cè)滑塊質(zhì)量m2=110 g,擋光片寬度為3.00 cm,兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片,并用細線連在一起,如圖所示。開始時兩滑塊靜止,燒斷細線后,兩滑塊分別向左、右方向運動。擋光片通過光電門的時間分別為Δt1=0.32 s,Δt2=0.21 s。則兩滑塊的速度分別為v1′=________m/s,v2′=_______m/s。燒斷細線前m1v1+m2v2=______kg·m/s,燒斷細線后m1v1′+m2v2′=__________kg·m/s。可得到的結(jié)論是_________________。
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【題目】(2015四川理綜,10)如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊,A是軌道上一點,過A點并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.5×106 N/C,方向水平向右的勻強電場.帶負電的小物體P電荷量是2.0×10-6 C,質(zhì)量m=0.25 kg,與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.4.P從O點由靜止開始向右運動,經(jīng)過0.55 s到達A點,到達B點時 速度是5 m/s,到達空間D點時速度與豎直方向的夾角為α,且tan α=1.2.P在整個運動過程中始終受到水平向右的某外力F作用,F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示.P視為質(zhì)點,電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取g=10 m/s2.求:
v/(m·s-1) | 0≤v≤2 | 2<v<5 | v≥5 |
F/N | 2 | 6 | 3 |
(1)小物體P從開始運動至速率為2 m/s所用的時間;
(2)小物體P從A運動至D的過程,電場力做的功.
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【題目】如圖所示,足夠長的傳送帶以恒定速率逆時針運行,將一物體輕輕放在傳送帶頂端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段物體與傳送帶相對靜止,勻速運動到達傳送帶底端。下列說法正確的是( )
A. 第一階段摩擦力對物體做正功,第二階段摩擦力對物體做負功
B. 第一階段摩擦力對物體做的功小于第一階段物體動能的增加量
C. 第一階段傳送帶對物體做的功小于第一階段物體機械能的增加量
D. 全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱等于從頂端到底端全過程機械能的增加量
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【題目】如圖所示,在水平向左的勻強電場中有一與水平面成60°角的光滑絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一質(zhì)量為0.5 kg的帶電小環(huán)套在桿上,正以某一速度v0沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好落在C端的正下方地面上P點處,ACP所在平面與電場E平行,g取10 m/s2,求:
(1)小環(huán)帶何種電荷及它受到的電場力的大。
(2)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向;
(3)小環(huán)在直桿上勻速運動速度v0的大。
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【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是( )
A. 它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間
B. 它一定在赤道上空運行
C. 周期為 24 小時的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星
D. 各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑不一樣大
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【題目】如圖所示,在水平線MN上方區(qū)域有豎直向下的勻強電場,在電場內(nèi)有一光滑絕緣平臺,平臺左側(cè)靠墻,平臺上有帶絕緣層的輕彈簧,其左端固定在墻上,彈簧不被壓縮時右側(cè)剛好到平臺邊緣,光滑絕緣平臺右側(cè)有一水平傳送帶,傳送帶A、B兩端點間距離L=1m,傳送帶以速率=4m/s順時針轉(zhuǎn)動,現(xiàn)用一帶電小物塊向左壓縮彈簧,放手后小物塊被彈出,從傳送帶的B端飛出。小物塊經(jīng)過MN邊界上C點時,速度方向與水平方向成45°角,經(jīng)過MN下方水平線上的D點時,速度方向與水平方向成60°角,傳送帶B端距離MN的豎直高度=0.4m,MN與平行,間距=1.6m,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量q=C,平臺與傳送帶在同一水平線上,二者連接處縫隙很小,不計小物塊經(jīng)過連接處的能量損失,重力加速度為,。求:
(1)勻強電場的電場強度E;
(2)彈簧彈性勢能的最大值;
(3)當小物塊在傳送帶上運動因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時,小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運動的時間t。
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【題目】洗衣機脫水桶在甩干衣服時,衣服緊貼在脫水桶側(cè)壁上,則衣服做圓周運動的向心力是( )
A. 衣服所受的靜摩擦力 B. 重力和摩擦力的合力
C. 衣服對桶壁的壓力 D. 桶壁對衣服的支持力
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