(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，M和N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，M和N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=2.0×10—25kg，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，M和N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，M和N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，M和N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=2.0×10—25kg，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，M和N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

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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

 

 


同步練習(xí)冊答案