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如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离...

如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h).已知电子的电量为e,质量为m,若加速电场的电势差U>满分5 manfen5.com,电子的重力忽略不计,求:

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(1)则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;

(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l.

 

(1), ; (2)+   【解析】 试题分析:(1)电子在沿x轴方向做匀速运动,即可求得运动时间,在电场方向做匀加速运动,由运动学公式及可求得速度; (2)电子射入第一象限的电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解出出电场点的坐标,电子离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动,先求出电子射出P点的速度,再由位移公式求解电子经过x轴时离坐标原点O的距离. 【解析】 (1)由 eU=mv02 得电子进入偏转电场区域的初速度v0= 设电子从MN离开,则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t==; y=at2= 因为加速电场的电势差U>,说明y<h,说明以上假设正确, 所以vy=at=×d= 离开时的速度v= (2)设电子离开电场后经过时间t′到达x轴,在x轴方向上的位移为x′,则 x′=v0t′ y′=h﹣y=h﹣t=vyt′ 则 l=d+x′=d+v0t′=d+v0(﹣)=d+h﹣=+h 代入解得 l=+ 答:(1)若加速电场的电势差U>,则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t为,离开电场区域时的速度v为; (2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l为+.   【点评】本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题,能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动,结合几何知识进行求解.  
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考点分析:
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有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔进行的电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图为一钻孔,其形状为均匀圆柱体,半径为10cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314Ω•m.现在,在钻孔的上表面和底部加上电压U=100V,测得电流I=100mA,求:

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(1)钻孔的深度;

(2)若截取一段含盐水的圆柱体与某一电源(电动势200V,内阻100Ω)相连,通电10分钟,当截取圆柱体的长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?

 

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有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线.现有下列器材供选用:

A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)    B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)

C.电流表(0~3A,内阻1Ω)      D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)

E.滑动变阻器(10Ω,2A)         F.滑动变阻器(500Ω,1A)

G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干

下面已画出如图(A)、(B)、(C)、(D)所示的四种实验电路图可供选择.

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密封线内请不要答题

(1)根据本实验要求,应选择图1中      的电路图来完成实验.

(2)实验中所用电压表应选      ,电流表应选用      ,滑动变阻器应选用      .(用序号字母表示)

(3)把图2中所示的实验器材用实线代表导线连接成实物电路图.

 

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某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.给定的器材如下:

A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)

B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)

C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)

D.定值电阻R(阻值990Ω)

E.多用电表F.开关与导线若干

(1)某同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如右图所示,则该电表读数为      V.

(2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如下图甲所示的电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.

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(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势E=      V,内阻r=      Ω(保留2位有效数字).

 

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用游标为20分度的游标卡尺测量小球的直径,示数如图所示,读数为      cm.

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在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图所示,读数为      mm.

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