【题目】如图a所示，灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子，在KA间经大小为U的加速电压加速后，从A板中心小孔射出，再从M、N两极板的正中间以平行极板的方向进入偏转电场．M、N两极板长为L，间距为 
L．如果两板间加上如图b所示的电压UMN ， 电子恰能全部射入如图所示的匀强磁场中，不考虑极板边缘的影响，电子穿过平行板的时间极端，穿越过程可认为板间电压不变，磁场垂 离开磁场的最短时间是多少？直纸面向里且范围足够大，不考虑电场变化对磁场的影响．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力．求：
（1）偏转电场电压UMN的峰值．
（2）已知t= 
在时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间，求匀强磁场磁感应强度B的大小．
（3）从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间是多少．
【答案】
（1）解：电子在经过加速电场过程中，根据动能定理可得：
eU= 
由题意，在偏转电压出现峰值时进入的电子恰好沿极板边缘飞出电场，
= 
a= 
L=v0t
联立上以上几式可得：Um= 
答：偏转电场电压UMN的峰值为 ．
（2）设在t= 
时刻进入偏转电场的电子离开电场时速度大小为v，v与v0之间的夹角为θ，
tanθ= 
= 
= 
v0=vcosθ
电子垂直进入磁场，洛仑兹力充当向心力 evB= 
根据几何关系 2Rcosθ= 
解得：B= 
答：已知t= 在时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间，则此时匀强磁场场强度B的大小为 
．
（3）电子在偏转电场中运动历时相等，设电子在磁场中圆周运动周期为T，经N板边缘飞出的电子在磁场中运动时间最短，在磁场中飞行时间为 
T= 
联立以上四式可得：
tmin= 
答：从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间是 ．
【解析】（1）根据题意先画出带电粒子的运动轨迹。带电粒子刚好全部从电场中射入磁场。说明两极板间电压出现峰值的时候电子恰好从极板边缘射出。这是解题的隐含条件据此可解。根据动能定理列式可解。
（2）在轨迹图中根据几何关系，求出粒子在1/4个周期进入磁场时运动的半径。根据洛伦兹力提供向心力求出磁感强度的大小。
（3）根据题意推断，电子从下极板边缘飞出运动的时间最短。
开心蛙状元测试卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在竖直平面内有一边长为l的正方形区域，该正方形有两条边水平，一质量为m的小球由该正方形某边的中点，以垂直于该边的初速V0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（不计空气阻力，重力加速度为g）（ ）
A.
mv 
B. mv + 
C. mv + 
mgl
D. mv +mgl
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为一理想变压器，电路中的开关S原来断开，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是（ ）
A.只增加原线圈的匝数
B.只增加副线圈的匝数
C.只增加用电器R1的电阻
D.闭合开关S
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，工人需要把质量m=20kg的货箱沿斜放的木板推上卡车。木板与水平面夹角θ=37°，货箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5。假定工人推力的方向与板面平行，货箱始终沿板面匀速运动（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2）。求：
（1） 货箱对木板的压力大小N；
（2） 木板对货箱的摩擦力f ；
（3） 工人对货箱的推力大小F.
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图（a）所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.25m，电阻R=0.5Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示．试分析与求：
（1）分析证明金属杆做匀加速直线运动；
（2）求金属杆运动的加速度；
（3）写出外力F随时间变化的表达式；
（4）求第2.5s末外力F的瞬时功率．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】远距离输电线路的示意图如图所示，若发动机输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ）
A.升压变压器的原线圈中的电流与用户电器设备消耗的功率无关
B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
C.当用户用电器的总电阻减少时，输电线上的损失功率增大
D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图为“验证牛顿第二定律”实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
(1) 在研究加速度和合力F、质量m的关系时，应用的是__________
A．控制变量法 B．等效替代法
C．理论推导法 D．理想实验法
(2) 实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是_________
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．撤去纸带以及砂和砂桶，将长木板的一端垫起适当的高度，直至小车自己能够下滑
(3) 实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(4) 下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22 cm、sBC＝4.65 cm、sCD＝5.08 cm、sDE＝5.49 cm，sEF＝5.91 cm，sFG＝6.34 cm. 已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则C点的速度 vc=_______________ m/s，小车的加速度大小a=________m/s2. (结果保留两位有效数字)．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（ ）
A.用户端交流电的频率为50Hz
B.用户端电压为250V
C.输电线中的电流为30A
D.输电线路损耗功率为180kW
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量为20kg的物体，沿粗糙水平地面以某一速度开始向左运动，一水平向右的力F=10N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 物体受到的摩擦力大小为20N B. 物体受到的摩擦力大小为10N
C. 物体受到的合力大小为20N D. 物体受到的合力大小为10N
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com