【題目】如圖所示為電子發(fā)射器原理圖,M處是電子出射口,它是寬度為d的狹縫.D為絕緣外殼,整個(gè)裝置處于真空中,半徑為a的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為v的電子;與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為2a.不考慮A、C的靜電感應(yīng)電荷對(duì)電子的作用和電子之間的相互作用,忽略電子所受重力和相對(duì)論效應(yīng),已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e.
(1)若A、C間加速電壓為U,求電子通過(guò)金屬網(wǎng)C發(fā)射出來(lái)的速度大小vC;
(2)若在A、C間不加磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí),檢測(cè)到電子從M射出形成的電流為I,求圓柱體A在t時(shí)間內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N.(忽略C、D間的距離以及電子碰撞到C、D上的反射效應(yīng)和金屬網(wǎng)對(duì)電子的吸收)
(3)若A、C間不加電壓,要使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出,可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)根據(jù)動(dòng)能定理求解求電子通過(guò)金屬網(wǎng)C發(fā)射出來(lái)的速度大小;(2)根據(jù) 求解圓柱體A在時(shí)間t內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N;(3)使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出,則電子在 CA 間磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切,由幾何關(guān)系求解半徑,從而求解B.
(1)對(duì)電子經(jīng) CA 間的電場(chǎng)加速時(shí),由動(dòng)能定理得
解得:
(2)設(shè)時(shí)間t從A中發(fā)射的電子數(shù)為N,由M口射出的電子數(shù)為n, 則
解得
(3)電子在 CA 間磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切時(shí),對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)此軌跡圓的半徑為 ,則
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,螺線管導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相連接,一個(gè)帶正電的小球用絕緣絲線懸掛于兩金屬板間并處于靜止?fàn)顟B(tài)。線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中,現(xiàn)將s閉合,當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)小球?qū)⑵D(zhuǎn)。若磁場(chǎng)發(fā)生了兩次變化,且第一次比第二次變化快,第一次小球的最大偏角為;第二次小球的最大偏角為,則關(guān)于小球的偏轉(zhuǎn)位置和兩次偏轉(zhuǎn)角大小的說(shuō)法正確的( )
A. 偏向B板,θ1>θ2
B. 偏向B板,θ1<θ2
C. 偏向A板,θ1>θ2
D. 偏向A板,θ1<θ2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行且足夠長(zhǎng)的軌道水平放置,軌道間距為L=0.5m,且電阻不計(jì).CD左側(cè)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=1T,CD右側(cè)處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2T.在軌道上有兩根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量均為m=0.1kg、阻值均為R=0.5Ω的金屬棒a、b,金屬棒b用一根足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)線跨過(guò)定滑輪與重錘相連.重錘的質(zhì)量M=0.1kg。某時(shí)刻金屬棒a在外力作用下以速度v0沿軌道向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),在這一過(guò)程中金屬棒b恰好保持靜止.當(dāng)金屬棒a到達(dá)CD處時(shí)被固定,此后重錘開(kāi)始下落,在落地前速度達(dá)到最大。忽略一切摩擦阻力,且不考慮金屬棒a、b間的相互作用力,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)金屬棒a勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0的大。
(2)重錘能達(dá)到的最大速度v的大;
(3)若從重錘開(kāi)始下落起,到其達(dá)到最大速度的過(guò)程中,金屬棒b產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.2J.求重錘下落的高度H.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在絕緣的水平面上,相隔2L的,A、B兩點(diǎn)固定有兩個(gè)電量均為Q的正點(diǎn)電荷,C、O、D是AB連線上的三個(gè)點(diǎn),O為連線的中點(diǎn),CO=OD=L/2一質(zhì)量為m、電量為q的帶電物塊以初速度v0從c點(diǎn)出發(fā)沿AB連線向B運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊受到大小恒定的阻力作用當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),物塊的動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍,到達(dá)D點(diǎn)剛好速度為零,然后返回做往復(fù)運(yùn)動(dòng),直至最后靜止在O點(diǎn)已知靜電力恒量為k,求:
(1)AB兩處的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)物塊在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力的大小;
(3)帶電物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】矩形線框與理想電流表、理想變壓器、燈泡連接電路如圖甲所示.燈泡標(biāo)有“36 V 40 W”的字樣且阻值可以視作不變,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1,線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖乙電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=36 sin(πt)V
B. 變壓器副線圈中的電流方向每秒改變50次
C. 燈泡L恰好正常發(fā)光
D. 理想變壓器輸入功率為20 W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,圓形磁場(chǎng)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑,O為圓心磁場(chǎng)的圓心,OA為圓形磁場(chǎng)的水平半徑,圓心磁場(chǎng)的半徑為R,處于磁場(chǎng)邊界P點(diǎn)的粒子源不斷沿各個(gè)方向?qū)⑺俾?/span>v0的同種帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B0時(shí),PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度方向一定垂直PQ
C. 粒子的比荷為
D. 若B=2B0,PA圓弧上均有粒子射出
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】高頻焊接是一種常用的焊接方法,圖甲是焊接的原理示意圖.將半徑為r=10 cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中,然后在線圈中通以高頻變化電流,線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直線圈所在平面向外.工件非焊接部分單位長(zhǎng)度上的電阻R0=1.0×10-3Ω·m-1,焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍,焊接的縫寬非常小,不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響.
(1) 在圖丙中畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的it圖象(以逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?/span>),并寫(xiě)出必要的計(jì)算過(guò)程;
(2) 求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值;
(3) 求t=0.30 s內(nèi)電流通過(guò)焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地。一帶電油滴位于兩板中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則( )
A. 帶電油滴仍靜止在P點(diǎn)
B. 帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)
C. P點(diǎn)的電勢(shì)將升高
D. 電容器的電容減小,電容器的帶電量將減小
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