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如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子由静止开始经加速电压U1加速后,在水平方向...

如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子由静止开始经加速电压U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的竖直放置的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L。求:

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(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;

(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U2

(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后在t=0 时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件.

 

(1)(2)(3) (n=1,2,3,4…) 【解析】 试题分析:(1)电子经加速电场加速:,(2分)解得: (2分) (2)由题意知,电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点,设电子离开偏转电场时的偏转角为,则:电子射出电场时的偏转距离为:(2分), (1分),又(2分), 解得:(1分) (3)要使电子在水平方向击中A点,电子必向上极板偏转,且vy=0,则电子应在时刻进入偏转电场,且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期,设电子从加速电场射出的速度为,则因为电子水平射出,则电子在偏转电场中的运动时间满足(1分) 则(n=1,2,3,4…),(1分) 在竖直方向位移应满足:(1分) 解得: (n=1,2,3,4…)(1分) 考点:考查了带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解  
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考点分析:
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如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于匀强磁场中。金属杆ab中通有大小为I的电流。已知重力加速度为g

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(1)若匀强磁场方向垂直斜面向下,且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦,金属杆ab静止在轨道上,求磁感应强度的大小;

(2)若金属杆ab静止在轨道上面,且对轨道的压力恰好为零,需在竖直平面内加一匀强磁场,说明该磁场的磁感应强度大小和方向应满足什么条件;

(3)若匀强磁场方向垂直斜面向下,金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使金属杆ab静止,则磁感应强度的最大值是多大?

 

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如图所示,一台直流电动机所加电压为110 V,通过的电流为5 A。该电动机在10 s内把一个质量为50 kg的物体匀速提升了9 m高,求电动机的电功率和电动机线圈的电阻(不计摩擦,g取10 m/s2)。

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在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有:

A.干电池一节

B.电流表(量程0~0.6A~3A )

C.电压表(量程0~3V~15V )

D.开关S和若干导线

E.滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω,允许最大电流1 A)

F.滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω,允许最大电流0.5 A)

(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选________(填写代号)。

(2)为使测量尽可能精确,用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路。

(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线,由此求得待测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(结果均保留三位有效数字)

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为         mm;用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为        mm;

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(2)该同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”的位置测量,发现指针偏转角度太大,这时应将选择旋钮指向欧姆挡“______”位置,欧姆调零后测量,其表盘及指针所指位置如图所示,则电阻为_______Ω.

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(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R;

电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)

电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);

直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);

滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A);

开关S; 导线若干.

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号

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如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两极板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两极板中央平行极板射入,开关S闭合前,两极板间不带电,由于重力作用,微粒能落到下极板的正中央.已知微粒质量m=4×10-5 kg、电荷量q=+1×10-8 C,g=10 m/s2,则下列说法正确的是(   )

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A.微粒的入射速度v0=10m/s

B.电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场

C.电源电压为160 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场

D.电源电压为100 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场

 

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