【题目】如图所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(-e,m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力,
求:
(1)电子第一次经过x轴所经历的时间和电子第一次经过x轴的坐标值;
(2)请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹;
(3)电子运动的轨迹与x轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离。
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【题目】如图所示,在竖直平面内, 为水平放置的绝缘粗糙轨道,
为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,
与
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
,半径
,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小
,现有质量
,电荷量
的带电体(可视为质点).从
点由静止开始运动,已知
,带电体与轨道
、
间的动摩擦因数均为
,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.求:(
取
)
(1)带电体运动到圆弧轨道点时的速度大小.
(2)带电体最终停在何处.
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【题目】如图所示,平行金属板之间有一个很强的磁场,磁感强度方向垂直纸面向里,将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体,沿图中所示方向喷入磁场.图中虚线框部分相当于发电机.把两个极板与用电器相连,则:( )
A. 用电器中的电流方向从A到B
B. 用电器中的电流方向从B到A
C. 若板间距及粒子的喷入速度不变,增强磁场,发电机的电动势增大
D. 若磁场及板间距不变,增大喷入粒子的速度,发电机的电动势增大
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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压有交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下列几个操作步骤中:
A.按照图示,安装好实验装置;
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放重锤,后接通电源,纸带随着重锤运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
没有必要的是____,操作错误的是____。(填步骤前相应的字母)
(2)使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置。设相邻计数点的时间间隔为T,且0为打下的第一个点。重锤由静止开始下落到打点计时器打点“3”时,重锤的速度的表达式为____,重锤动能的增加量的表达式____________,重锤重力势能的减少量的表达式____________
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【题目】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表
的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式
计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则___(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1___(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2___(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
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【题目】小宇同学参加学校科技嘉年华,设计了一个光电烟雾探测器,如图,S为光源,有一束光束,当有烟雾进入探测器时,来自S的光会被烟雾散射进入光电管C,当光射到光电管中的钠表面(钠的极限频率为6.00×1014Hz),会产生光电子,当光电流大于10-8A时,便会触发报警系统报警。下列说法正确的是
A. 要使该探测器正常工作,光源S发出的光波波长不能小于0.5μm
B. 光源S发出的光波能使光电管发生光电效应,那么光源越强,光电烟雾探测器灵敏度越高
C. 光束遇到烟雾发生散射是一种折射现象
D. 若5%射向光电管C的光子会发生光电子,当报警器报警时,每秒射向C钠表面的光子最少数目是1.25×1012个
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【题目】如图1所示,M、N为竖直放置的平行金属板,两板间所加电压为U0,S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧,关于小孔S1、S2所在直线对称,两板的长度和两板间的距离均为l;距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏,荧光屏垂直于金属板P和Q;取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。
(1)求电子到达小孔S2时的速度大小v;
(2)若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子刚好经过P板的右边缘后,打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x;
(3)若金属板P和Q间只存在电场,P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场;可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中,两板间的电压恒定。
a.试分析在一个周期(即2t0时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同。
b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同,求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n;若不相同,试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。
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【题目】有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是两个圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度相等
D. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等
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【题目】如图甲所示,水平加速电场的加速电压为,在它的右侧是水平正对放置的平行金属板
、
构成的偏转电场,已知偏转电场的板长
,板间距离
,两板间接有如图乙所示的随时间变化的电压
,且
板电势高于
板电势.在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面
,
右侧的磁场范围足够大,磁感应强度
,方向与偏转电场正交向里(垂直纸面向里).质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压
的加速电场后,连续沿两金属板间的中线
方向射入偏转电场中,中线
与磁场边界
垂直.已知带电粒子的比荷
,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变.
()求
时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;
()求粒子进入磁场时的最大速度;
()对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明.
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