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【题目】如图所示,一静止的电子经过电压为U的电场加速后,立即射入偏转匀强电场中,射入方向与偏转电场的方向垂直,射入点为A,最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E,方向竖直向上(如图所示),电子的电荷量为e,质量为m,重力忽略不计。求:

1)电子进入偏转电场时的速度v0

2)若将加速电场的电压提高为原来的2倍,使电子仍从B点经过,则偏转电场的电场强度E1应该变为原来的多少倍?

3)若在偏转电场区域加上垂直纸面向外的匀强磁场,使电子从A点射入该相互垂直的电场和磁场共同存在的区域沿直线运动,求所加磁场的磁感应强度大小。

【答案】(1)(2)2 (3)

【解析】

1)电子在电场中的加速,由动能定理得:

所以,

2)设电子的水平位移为x,电子的竖直偏移量为y,则有:

联立解得:

根据题意可知xy均不变,当U增大到原来的2倍,场强E也增大为原来的2倍。

3)电子做直线运动

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,绝缘的水平桌面上铺有两根不计电阻的足够长光滑金属轨道ABCD,轨道间距为d,其左端接一阻值为R的电阻。一长为L且与导轨垂直的金属棒置于两导轨上,单位长度的电阻为r。在电阻、导轨和金属棒中间有一边长为a的正方形区域,区域中存在垂直于水平桌面向下的均匀磁场,磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示,其中坐标值已知。在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界M(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B1,方向垂直于水平桌面向上。某时刻,金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下从静止开始向右运动,在t1时刻恰好以速度v1越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好。求:

(1)t=0t=t1时间间隔内,电阻R产生的焦耳热;

(2)在时刻t(t>t1)流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。

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【题目】如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,ABCD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R0.50 m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E1.0×104 N/C,现有质量m0.20 kg,电荷量q8.0×104 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB1.0 m,带电体与轨道ABCD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 (g10 m/s2)。求:

(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;

(2)带电体最终停在何处.

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【题目】图示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流ICD两侧面会形成电势差UCD,下列说法正确的是(该元件正常工作时,磁场必须垂直工作面)(  )

A. I越大,电势差UCD越小

B. 若霍尔元件的自由电荷是自由电子,则C侧的电势低于D侧的电势

C. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平

D. 其他条件不变,仅增大匀强磁场的磁感应强度时,电势差UCD变大

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【题目】空间有一匀强电场,一质量为m的带电微粒由静止释放后,其运动方向一竖直向下的方向间的夹角为60°,加速度大小等于重力加速度g,不计空气阻力。以下说法中正确的是(

A. 微粒所受电场力大小有可能等于1.5mg

B. 运动过程中微粒的机械能增大

C. 运动过程中微粒的机械能守恒

D. 运动过程中微粒的电势能不变

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【题目】如图所示,间距为d的平行导轨A2A3C2C3所在平面与水平面的夹角θ=30°,其下端连接阻值为R的电阻,处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,水平台面所在区域无磁场。长为d、质量为m的导体棒静止在光滑水平台面ACC1A1上,在大小为mg(g为重力加速度大小)、方向水平向左的恒力作用下做匀加速运动,经时间t后撤去恒力,导体棒恰好运动至左边缘A1C1,然后从左边缘A1C1飞出台面,并恰好沿A2A3方向落到A2C2处,沿导轨下滑时间t后开始做匀速运动。导体棒在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好,除了电阻R外的其他电阻、一切摩擦均不计。求:

(1)导体棒到达A1C1处时的速度大小v0以及A2C2与台面ACC1A1间的高度差h

(2)导体棒匀速运动的速度大小v

(3)导体棒在导轨上变速滑行的过程中通过导体棒某一横截面的总电荷量q

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【题目】5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中,如图所示。若将该线路与交流电源接通,且开关S接在位置1,5个灯泡发光亮度相同;若将开关S接在位置2,灯泡均未烧坏。则下列可能的是( )

A. 该变压器是降压变压器,原、副线圈匝数比为4:1

B. 该变压器是升压变压器,原、副线圈匝数比为1:4

C. 副线圈中的灯泡仍能发光,只是更亮些

D. 副线圈中的灯泡仍能发光,只是亮度变暗

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【题目】美国《大众科学》月刊网站报道,明尼苏达大学的研究人员发现,一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能。具体而言,只要略微提高温度。这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料,B为线圈。套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热,则A变成两端为磁极的强磁合金,下列判断正确的是

A. B中一定产生逆时针方向的电流

B. B中一定产生顺时针方向的电流

C. B线圈一定有收缩的趋势

D. B线圈一定有扩张的趋势

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【题目】如图所示,在真空中,半环状 MAQPN区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B=0.5T。外环的半径R1=16cm,内环的半径R2=4cm,外环和内环的圆心为OMOQ水平,沿OQ放置有照相底片。有一线状粒子源放在MN正下方(图中未画出),不断放出初速度均为v0=1.6×106m/s的同种正粒子,并通过MN沿与磁场垂直的方向竖直进入匀强磁场中,最后打到照相底片上,经检验底片上仅有PQ区域均被粒子打到。不考虑粒子间的相互作用,粒子重力忽略不计。

(1)求粒子的比荷

(2)若照相底片沿OA放置,求底片上被粒子打到的区域的长度;

(3)撤去线状粒子源和照相底片,若该粒子垂直进入磁场的速度大小和方向可以任意改变。现要求该粒子从M点进入磁场,从Q点离开磁场(该粒子中途未离开磁场区域),而且在磁场中运动的时间最短,求该粒子从M点进入磁场的速度大小以及速度方向与MN夹角的正弦值。

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