所示.M.N為中心開(kāi)有小孔的平行板電容器的兩極板.相距D=1m.其右側(闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯顢曢敐鍡欘槬缂佺偓鍎抽…鐑藉蓟閺囩喓绠鹃柣鎰靛墯閻濇梻绱掗悙顒€鍔ら柣蹇旂箞閸╃偤骞嬮敂钘変汗閻庤娲栧ù鍌炲汲閿熺姵鈷戦柟鑲╁仜閳ь剚娲熼幃褑绠涘☉妯肩枀闂佸綊妫块悞锕傚磻鐎n喗鐓曟い鎰剁悼缁犳﹢鏌i悢鏉戝婵﹨娅g槐鎺懳熼搹鍦噯闂備浇顕х换鎴濈暆閸涘﹣绻嗛柣銏⑶圭粈瀣亜閺嶃劍鐨戞い鏂匡躬濮婅櫣鎲撮崟顒€鍓归梺鎼炲姂娴滆泛顕i锝冨亝闁告劏鏅濋崢浠嬫煙閸忚偐鏆橀柛銊ヮ煼瀹曨垶寮婚妷锔惧幍闂佸憡鍨崐鏍偓姘炬嫹查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖(a)所示,M、N為中心開(kāi)有小孔的平行板電容器的兩極板,相距D=1 m,其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×10-3 T,磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng),寬為d=0.01 m;在極板M、N之間加有如圖(b)所示交變電壓,M極電勢(shì)高于N極時(shí)電壓為正�,F(xiàn)有帶正電粒子不斷從極板M中央小孔處射入電容器,粒子的初速度可忽略不計(jì);其荷質(zhì)比q/m=2×1011 C/kg,重力不計(jì),試求:

(1)由0時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)磁場(chǎng)?

(2)由0時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)向上偏移的距離。

(3)在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi),哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出來(lái)?

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如圖(a)所示,電子從加速電場(chǎng)的O點(diǎn)發(fā)出(初速不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后沿中心線(xiàn)進(jìn)入兩平行金屬板M、N間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,通過(guò)電場(chǎng)后打到熒光屏上的P點(diǎn)處,設(shè)M、N板間的電壓為U2,兩極板間距離與板長(zhǎng)相等,均為L(zhǎng)1,板的右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2,已知U1=200V,U2=300V,L1=6cm,L2=21cm,電子的比荷e/m=1.8×1011C/kg.求:
(1)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏角θ的正切函數(shù)值tanθ(若可以求出具體角度也行);
(2)電子打到熒光屏上的位置P偏離熒光屏中心O′的距離Y;
(3)若撤去M、N間的電壓U2,而在兩平行板間直徑為L(zhǎng)1的圓形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(如圖b所示,圓心恰好在平行板的正中間),要使電子通過(guò)磁場(chǎng)后仍打在熒光屏上的P點(diǎn)處,則電子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為多大?磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多大?

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(2009?宜昌模擬)如圖(a)所示,M、N為中心開(kāi)有小孔的平行板電容器的兩極板,相距D=1m,其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=l×10-3T,磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng),寬為d=0.01m;在極板M、N之間加有如圖(b)所示交變電壓,M板電勢(shì)高于N板時(shí)電壓為正.現(xiàn)有帶正電粒子不斷從極板M中央小孔處射入電容器,粒子的初速度可忽略不計(jì);其荷質(zhì)比q/m=2×1011C/kg,重力不計(jì),試求:
(1)t=0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入磁場(chǎng)?
(2)t=0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)向上偏移的距離.
(3)在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi),哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出來(lái)?

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如圖所示,M、N為中心開(kāi)有小孔的平行板電容器的兩極板,相距為D,其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在極板M、N之間加上電壓U后,M板電勢(shì)高于N板電勢(shì).現(xiàn)有一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電荷量為q,其重力和初速度均忽略不計(jì),粒子從極板M的中央小孔s1處射入電容器,穿過(guò)小孔s2后從距三角形A點(diǎn)的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng),試求:

   (1)粒子到達(dá)小孔s2時(shí)的速度和從小孔s1運(yùn)動(dòng)到s2所用的時(shí)間;

   (2)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開(kāi)磁場(chǎng),求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

   (3)若粒子能從AC間離開(kāi)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

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如圖所示,M、N為中心開(kāi)有小孔的平行板電容器的兩極板,相距為D,其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在極板M、N之間加上電壓U后,M板電勢(shì)高于N板電勢(shì).現(xiàn)有一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電荷量為q,其重力和初速度均忽略不計(jì),粒子從極板M的中央小孔s1處射入電容器,穿過(guò)小孔s2后從距三角形A點(diǎn)的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng),試求:

   (1)粒子到達(dá)小孔s2時(shí)的速度;

   (2) 若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開(kāi)磁場(chǎng),求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��;

   (3)若粒子能從AC間離開(kāi)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

 

二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫(huà)圖連線(xiàn)。

9、(6分)(1)0。48;0。40(2)②(3)mgs;(4)①;(5)增加的動(dòng)能;摩擦、定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。[只要言之有理就給分。比如,若回答減少的重力勢(shì)能可能偏小,原因是數(shù)字計(jì)時(shí)讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t偏小而造成的](除5以外各步是1分(5)是2分)

10、(12分)①C              (3分)

   ②電路如圖所示。(5分)

   ③,(2分)為電壓表讀數(shù),為電壓表內(nèi)阻。(2分)

三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位

11、(16分)受力分析如圖,據(jù)牛頓第二定律有

       ①

減速上升250m與加速下降250m互逆

 據(jù)題意      ②

               ③

代入數(shù)據(jù)可得 

         ④

   ⑤

 設(shè)計(jì)師應(yīng)設(shè)計(jì)發(fā)射速度

 同時(shí)數(shù)碼點(diǎn)火控制時(shí)間應(yīng)設(shè)定

評(píng)分參考:①②③式分別得4分,④④式分別得2分

12、(18分)(1)在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),

洛侖茲力提供向心力  ………………………………      2分

         ………………………………………………………   1分

(2)根據(jù)題意粒子恰好不能從O3射出的條件為 …………  2分

PQ其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

(3)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度大小為   …………  1分

代入③中得:    ……………………………………………  1分

由能量守恒:

解得 ……………………………………      2分

(4)在圓形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1   

……………………………………………      2分

在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2

  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、(20分)(1)粒子進(jìn)入電容器,其加速度a=……………① �。�1分)

假設(shè)能在時(shí)間以?xún)?nèi)穿過(guò)電容器,則有at2=D……………②�。�1分)

由以上兩式并代入數(shù)據(jù)得:t=s……………………………………(3分)

t<符合假設(shè),故粒子經(jīng)7.1×10-6s到達(dá)磁場(chǎng)。……………………………(1分)

(2)設(shè)粒子到達(dá)磁場(chǎng)時(shí)的速率為v

 由動(dòng)能定理得:qU=……………③ �。�2分)

 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑為R,有

 qvB=……………④ �。�2分)

 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,由幾何知識(shí)有:

(R-L)2+d2=R2……………⑤ �。�2分)

根據(jù)③④⑤式得粒子向上偏移的距離

  L=m=4.1×103m…………⑥�。�1分)

(3)如果粒子在磁場(chǎng)中的軌跡恰好與右邊界相切,則半徑R0=d,對(duì)應(yīng)速度為v0

   設(shè)在電場(chǎng)中先加速位移x,后減速位移D-x

由動(dòng)能定理: …………⑦ (2分)

加速位移x需要時(shí)間為t,x=…………⑧�。�2分)

由④⑥⑦⑧得 t=s …………⑨�。�2分)

故需在0―(-t)內(nèi)進(jìn)入電容器,即在0―3.9×10-7s進(jìn)入�!�1分)

 

 

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案
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