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如图所示,一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度大...

如图所示,一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度大小为v,电子的质量为m,电荷量为e.为使电子束通过x轴上N点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E.电场区域沿y轴正方向为无限长,沿x轴方向的宽度为s,且已知manfen5.com 满分网=L,manfen5.com 满分网=2s.求该电场的左边界与点N的距离.

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若电子在离开电场之前已经到达N点,结合粒子在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,结合运动学公式求出电场的左边界与点N的距离. 若电子在离开电场之后做一段匀速直线运动到达N点,则电子先做类平抛运动,出电场后做匀速直线运动,结合运动学公式求出电场的左边界与点N的距离. 【解析】 电子进入电场后沿x轴方向做匀速直线运动,沿y轴方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得电子运动的加速度a大小为① 设该电场的左边界与点N之间的距离为d,电子在电场中的运动时间为t.则可以分为两种情况讨论: (1)若电子在离开电场之前已经到达N点,如图所示,即当d≤s时,电子进入电场后在x轴方向的位移为d,在y轴方向的位移为L,根据运动学规律,有 d=vt, ② 解得 ③ (2)若电子在离开电场之后做一段匀速直线运动到达N点,如图所示,即当s<d≤2时,电子进入电场后在x方向的位移为s,设在y轴方向的位移为h,则 s=vt,.④ 离开电场后电子做匀速直线运动,设离开电场时的速度方向与轴的夹角为θ 即                ⑤ 则根据几何关系有 ⑥ 由以上两式,解得    ⑦ 答:该电场的左边界与点N的距离或.
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考点分析:
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如图所示,宽L=1m、倾角θ=30°的光滑平行导轨与电动势E=3.0V、内阻r=0.5Ω的电池相连接,处在磁感应强度B=manfen5.com 满分网T、方向竖直向上的匀强磁场中.质量m=200g、电阻R=1Ω的导体ab从静止开始运动.不计期于电阻,且导轨足够长.试计算:
(1)若在导体ab运动t=3s后将开关S合上,这时导体受到的安培力是多大?加速度是多少?
(2)导体ab的收尾速度是多大?
(3)当达到收尾速度时,导体ab的重力功率、安培力功率、电功率以及回路中焦耳热功率和化学功率各是多少?

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1920年,质子已被发现,英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子.1930年发现,在真空条件下用α射线轰击铍(manfen5.com 满分网Be)时,会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现,这种不知名射线具有如下的特点:①在任意方向的磁场中均不发生偏转;②这种射线的速度小于光速的十分之一;③用它轰击含有氢核的物质,可以把氢核打出来.用它轰击含有氮核的物质,可以把氮核打出来,并用被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15:2.若该射线中的粒子均具有相同的能量,与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以认为静止,碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1:14.
(1)写出α射线轰击铍核的核反应方程.
(2)试根据上面所述的各种情况,通过具体分析说明该射线是不带电的,但不是γ射线,而是由中子组成.
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古代学者认为,物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的,物体越重,下落得越快,古希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法;但是这种从表面上的观察得出的结论实际是错误的.伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理,巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾.他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大,假定大石头下落速度为8,小石头下落的速度为4,当我们把石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整体系统的下落速度应该小于8.但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,根据亚里士多德的理论,整个系统的下落速度应该大于8.这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地.伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快.
(1)根据伽利略的推理方法,假设用两块同样重的石头为研究对象,你又如何推翻亚里士多德的结论呢?(回答应简明)
(2)用重力公式及牛顿第二定律又如何推翻亚里士多德的结论呢?
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如图所示,电源电动势E=12V,内阻不计,各个电阻的阻值分别为 R1=10Ω,R2=5Ω,R3=R4=R5=15Ω.电键S1和S2均断开,电容器电容C=2μF,且未带电.
(1)如果只将S1闭合,求通过电阻R5的电荷量.
(2)S1闭合足够长的时间后,再将S2闭合,求S2闭合后通过电阻R5的电荷量.

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三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明______
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(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是______.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为1.25cm,则由图可求得拍摄时每______s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为______m/s(g取9.8m/s2)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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