(3)粒子打到屏上的點P到O點的距離.學(xué)科網(wǎng) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖甲所示,真空區(qū)域內(nèi)有一粒子源A,能每隔
T
2
的時間間隔定時地沿AO方向向外發(fā)出一個粒子.虛線右側(cè)為一有理想邊界的相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,離虛線距離為L的位置處有一熒光屏,粒子打到熒光屏上將使熒光屏上出現(xiàn)一個亮點.虛線和熒光屏相互平行,而AO與熒光屏相互垂直.如果某時刻粒子運動到虛線位置開始計時(記為t=0),加上如圖乙所示周期性變化的電、磁場,場強(qiáng)大小關(guān)系為
E
 
0
=
v
 
0
B
(其中
v
 
0
為粒子到達(dá)虛線位置時的速度大。,發(fā)現(xiàn)t=
3T
2
等時刻到達(dá)虛線位置的粒子在t=2T時刻到達(dá)熒光屏上的O點;在t=
T
2
時刻到達(dá)虛線位置的粒子打到熒光屏上的P點,且OP之間的距離為
L
2
,試根據(jù)以上條件確定,熒光屏上在哪些時刻,在什么位置有粒子到達(dá)?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,兩塊平行金屬板M、N正對著放置,s1、s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線,它們的連線垂直M、N和光屏P,且s2O=R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場和電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及D板兩端點間的距離都為2R,D板兩端點間的連線垂直M、N板.現(xiàn)有一個初速為零且質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場后,通過s2進(jìn)入電磁場區(qū)域,不計重力.求:
(1)M板帶何種電荷?若粒子沿直線打到光屏P上,則M、N兩極間的電壓U是多大?
(2)撤去圓形區(qū)域內(nèi)的電場,求粒子從s2運動到D極經(jīng)歷的最小時間t及此時M、N間的電壓Ul的大小?

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如圖所示,兩塊平行金屬板M、N正對著放置,s1、s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線,它們的連線垂直M、N和光屏P,且s2O=R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場和電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及D板兩端點間的距離都為2R,D板兩端點間的連線垂直M、N板.現(xiàn)有一個初速為零且質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場后,通過s2進(jìn)入電磁場區(qū)域,不計重力.求:
(1)M板帶何種電荷?若粒子沿直線打到光屏P上,則M、N兩極間的電壓U是多大?
(2)撤去圓形區(qū)域內(nèi)的電場,求粒子從s2運動到D極經(jīng)歷的最小時間t及此時M、N間的電壓Ul的大?

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如圖甲所示,MN是相互平行的金屬板,OO1O2為中線,O1為板間區(qū)域的中點,P是足夠大的熒光屏帶電粒子連續(xù)地從O點沿OO1方向射入兩板間.帶電粒子的重力不計。

  (1)若只在兩板間加恒定電壓U,MN相距為d,板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng)).若入射粒子是不同速率、電量為e、質(zhì)量為m的電子,試求能打在熒光屏P上偏離點O2最遠(yuǎn)的電子的動能.

  (2)若兩板間沒有電場,而只存在一個以O1點為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,兩板間距cm,板長L=l.0cm,帶電粒子質(zhì)量m=2.0×1025kg,電量q=8.0×10-18C,入射速度×105m/s.若能在熒光屏上觀察到亮點,試求粒子在磁場中運動的軌道半徑r,并確定磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件.(不計粒子的重力)

  (3)若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓uMN相距為d,板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng)).入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子.某電子在時刻以速度v0射入電場,要使該電子能通過平行金屬板,試確定U0應(yīng)滿足的條件.

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如圖甲所示,MN是相互平行的金屬板,OO1O2為中線,O1為板間區(qū)域的中點,P是足夠大的熒光屏帶電粒子連續(xù)地從O點沿OO1方向射入兩板間.帶電粒子的重力不計。

  (1)若只在兩板間加恒定電壓U,MN相距為d,板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng)).若入射粒子是不同速率、電量為e、質(zhì)量為m的電子,試求能打在熒光屏P上偏離點O2最遠(yuǎn)的電子的動能.

  (2)若兩板間沒有電場,而只存在一個以O1點為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,兩板間距cm,板長L=l.0cm,帶電粒子質(zhì)量m=2.0×1025kg,電量q=8.0×10-18C,入射速度×105m/s.若能在熒光屏上觀察到亮點,試求粒子在磁場中運動的軌道半徑r,并確定磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件.(不計粒子的重力)

  (3)若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u,MN相距為d,板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng)).入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子.某電子在時刻以速度v0射入電場,要使該電子能通過平行金屬板,試確定U0應(yīng)滿足的條件.

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題號

1

2

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5

6

7

8

9

10

答案

C

B

BD

ABC

AB

BCD

A

BD

B

D

11.(6分,每空2分,有效數(shù)字位數(shù)錯誤的每空扣1分)

4.00;0.500;2.00

12.(6分)

(1)B、F、H、K、L(2分);

(2)甲(2分);先釋放紙帶再接通電源(2分)

13.(8分)

解:接通電鍵K后,由電阻的串并聯(lián)公式,得閉合電路的總電阻為:

                                 …………………… 1分

由閉合電路的歐姆定律得,通過電源的電流  ………… 1分

電源的路端電壓                         …………………… 2分

電阻兩端的電壓(即電容器兩端的電壓) … 1分

通過的總電量就是電容器的帶電量    …………………… 2分

由以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:     …………………… 1分

14.(8分)

解:(1)根據(jù)題意,粒子在垂直電場的方向上做勻速直線運動,

所以粒子從射入到打到屏上所用的時間     ……………… 1分

(2)設(shè)粒子射出電場時沿平行場強(qiáng)方向的速度為,

根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場中的加速度為:     …… 1分

所以                                          …………………… 1分

所以粒子剛射出電場時的速度方向與初速方向間夾角的正切值為

                                        …………………… 1分(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為,則

                               …………………… 2分

所以                                      …………………… 1分

解得:                                         …………………… 1分

15.(10分)

解:設(shè)貨物相對傳送帶滑動的過程中貨物的加速度為,

根據(jù)牛頓第二定律得:   …………………… 2分

貨物自A端由靜止開始運動到與傳送帶相對靜止時所經(jīng)歷的時間為:

                                                         …………………… 1分

通過的距離為:                                          …………………… 1分

代入數(shù)據(jù)解得:                                      …………………… 1分

貨物自A端由靜止開始運送到B端所用的總時間為:

                                         …………………… 2分

根據(jù)動能定理,摩擦力對貨物做的功為:      …… 2分

所以由A到B的過程中摩擦力對貨物做功的平均功率為:

                                                    …………………… 1分

16.(10分)

解:(1)第一種形式下,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得:

                            …………………… 2分

解得相鄰星體間的距離           …………………… 1分

外側(cè)星體運動的線速度為:             …………………… 1分

解得:                                       …………………… 1分

(2)第二種形式下,星體運動的半徑為: …… 2分

根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得:

                             …………………… 2分

解得:                                    …………………… 1分

17.(12分)

解:(1)設(shè)兩球組成的系統(tǒng)沿斜面下滑時加速度的大小為,

根據(jù)牛頓第二定律有:       …………………… 2分

解得                                             …………………… 1分

根據(jù)公式                                  …………………… 2分

解得小球B沿斜面下滑的時間 …………………… 1分

(2)由于不計摩擦及碰撞時的機(jī)械能損失,因此兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

兩球在光滑水平面上運動時的速度大小相等,設(shè)為

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有: …… 2分

解得:                       …………………… 1分

(3)對B球應(yīng)用動能定理有: ……………… 2分

解得桿對B球所做的功為:       ……………… 1分

 

 


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