(16分)在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道,半徑為R=0.4m,勻強(qiáng)磁場垂直于軌道平面向里,一質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶電量為q=+3×10-2C的小球,可在內(nèi)壁滑動,如圖甲所示,開始時(shí),在最低點(diǎn)處給小球一個(gè)初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針做圓周運(yùn)動,如圖乙(a)是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的速率v隨時(shí)間變化的情況,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時(shí)間變化的情況,結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù),(取g=10m/s2) 求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(2)初速度v0的大小。
(1)0.25T (2)8m/s
(1)從乙圖(a)可知,小球第二次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度大小為4m/s,而由乙圖(b)知,此時(shí)軌道與球間的彈力為零,故代入數(shù)據(jù)得:B=0.25T
(2)從圖乙可知,小球最初在最低點(diǎn)時(shí),軌道與球之間的彈力為F=0.11N,根據(jù)牛頓第二定律得:代入數(shù)據(jù)得:v0=8m/s
本題考查帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn),在圓周運(yùn)動中無論小球運(yùn)動到哪個(gè)位置,沿著半徑方向的合力提供向心力,結(jié)合圖像分析a圖中小球第二次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為4m/s,分析受力列公式求解,同理分析乙圖最初在最低點(diǎn)時(shí),軌道的彈力最大,列公式求解
點(diǎn)評:本題利用圖像傳遞著速度和支持力的一些信息,把兩個(gè)圖結(jié)合來看是本題的關(guān)鍵,圓周運(yùn)動中沿著半徑方向的合力提供向心力,分析步驟:進(jìn)行受力分析、把不在半徑方向的力分解后進(jìn)行合成、根據(jù)沿著半徑方向的力提供向心力
練習(xí)冊系列答案
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如圖,一個(gè)電子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°從帶電平行板電容器的下板邊緣向上板飛行。兩板間場強(qiáng)E=2.0×104V/m,方向自下向上。若板間距離d=2.0×10-2m,板長L=10cm,問此電子能否從下板射至上板?它將擊中極板的什么地方?

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靜電透鏡是利用靜電場使電子束匯聚或發(fā)散的一種裝置,其中某部分靜電場的分布如圖所示.虛線表示這個(gè)靜電場在xOy平面內(nèi)的一簇等勢線,等勢線形狀相對于Ox軸、Oy軸對稱.等勢線的電勢沿x軸正向增加,且相鄰兩等勢線的電勢差相等.一個(gè)電子經(jīng)過P點(diǎn)(其橫坐標(biāo)為-x0)時(shí),速度與Ox軸平行.適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件,使該電子通過電場區(qū)域時(shí)僅在Ox軸上方運(yùn)動.在通過電場區(qū)域過程中,該電子沿y方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖可能是圖中  (     )

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長為L的平行金屬板,板間形成勻強(qiáng)電場,一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場,剛好從下板邊緣射出,末速度恰與下板成300角,如圖所示.

求:(1)粒子未速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng);
(3)兩板間的距離d.

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虛線框abcd內(nèi)的正方形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場,如圖所示.一束速率相同的氕核、氘核和氚核從a處垂直電場方向進(jìn)入電場,氕核、氘核和氚核的質(zhì)量分別為m、2m、3m,電荷量都為q,若其中氘核正好從c點(diǎn)射出,則以下判斷正確的是
A.氕核從bc邊射出,氚核從cd邊射出
B.氕核和氚核也是從c點(diǎn)射出
C.氘核和氚核在電場中的運(yùn)動時(shí)間相同,大于氕核在電場中的運(yùn)動時(shí)間
D.氕核在電場中的運(yùn)動時(shí)間最短,氚核在電場中的運(yùn)動時(shí)間最長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分).金屬絲經(jīng)過電源加熱后發(fā)射出電子(假設(shè)初速度為零),電子經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場,如圖所示.若兩板間距d=1.0cm,板長L=5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩極板間最多能加多大電壓? 

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(12分)如圖所示,在鉛板A上有一個(gè)發(fā)射源C,可向各個(gè)方向射出速率=2.8×106m/s的電子,B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動勢E=20V,內(nèi)阻不計(jì),滑動變阻器范圍為0~20Ω, A、B間距d=10cm,M為熒光屏(足夠大),它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè),已知電子的比荷,現(xiàn)將圖中滑動變阻器滑片
置于Rap=5.6Ω,閉合開關(guān)后,求:

⑴ A、B間場強(qiáng)大;
⑵ 不同方向射出的電子到達(dá)熒光屏的時(shí)間不同,則電子到達(dá)
熒光屏的最長時(shí)間和電子到達(dá)熒光屏范圍的最大寬度是多少;
⑶ 調(diào)節(jié)R使粒子打在熒光屏上面積范圍縮小為原來一半,
此時(shí)調(diào)節(jié)Rap至多大?

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(12分)如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為e的電子,從A點(diǎn)以速度v0垂直于電場方向射入一個(gè)電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,從B點(diǎn)射出電場時(shí)的速度方向與電場線成120°角,電子重力不計(jì)。求:

(1)電子在電場中的加速度大小a及電子在B點(diǎn)的速度大小vB?
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB?
(3)電子從A運(yùn)動到B的時(shí)間tAB?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中存在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為E,一根不可伸長的絕緣細(xì)線長度為l,細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球,另一端固定在O點(diǎn)。把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動到細(xì)線與水平方向成角 =60°的位置B時(shí)速度為零。以下說法中正確的是                   
A.小球在B位置處于平衡狀態(tài)
B.小球受到的重力與電場力的關(guān)系是
C.小球?qū)⒃贏B之間往復(fù)運(yùn)動,且幅度將逐漸減小
D.小球從A運(yùn)動到B過程中,電場力對其做的功為

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