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如图所示,在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行板之间,...

如图所示,在真空中速度为v=6107m/s的电子束连续地射入两平行板之间,极板长度L=80×102m,间距d为50×10-3m两极板不带电时,电子束将从两极板之间的中线通过,在两极板加一个频率是50Hz的交变电压U=U0sinωt,如果所加电压的最大值超过某一值UC时,将开始出现以下现象:电子束有时能过两极板,有时间断不能通过.(已知电子电量e=16×10-19C,电子质量m=9×10-31kg求:        

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(1)UC的大小

(2)U0为何值时才能使通过的时间Δt1跟间断的时间Δt2之比为Δt1t2=2:1

 

(1)91V ; (2)105V 【解析】 试题分析:(1)电子匀速通过平行极板的时间t=≈10-9s 交变电压的周期T=≈10-2s;T》Δt,电子在通过平行板时,可看作电场不随时间变化,电子在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀加速运动 根据: 三式可求得: UC===91V (2)当U>91V时电子将打在极板上而间断:当U<91V时,电子束将通过两极板; 根据U=U0sinωt及Δt1:Δt2=2:1 可知当:ωt=时,UC=91V 即:UC=U0sin 得: 考点:带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】本题考查挖掘理想化条件构建物理模型的能力,不要被交变电压迷惑,本题实质上与是带电粒子在恒定电场中运动一样,是类平抛运动的类型,要熟练运用运动的分解法处理.第(2)问还考查应用数学知识解决物理问题的能力。  
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考点分析:
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用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线

A电压表V1量程6V、内阻很大

B电压表V2量程3V、内阻很大

C电流表A量程3A、内阻很小

D滑动变阻器R最大阻值10Ω、额定电流4A

E小灯泡2A、5W

F电池组电动势E、内阻r

G开关一只,导线若干

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实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小

1请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整

2每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点I1,U1I1、U2,标到U-I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=________V、内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字

3在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω

 

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为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:

第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示

第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示打出的纸带如图丙所示

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请回答下列问题:

1已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB=________

2已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________写出物理名称及符号,只写一个物理量,合外力对滑块做功的表达式W=________

3算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系,描点作出v2-W图像,可知该图像是一条________,根据图像还可求得________

 

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如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是

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A小球一定能从B点离开轨道

B小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H

D小球到达C点的速度可能为零

 

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如图所示,顶角θ=45°的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触t=0时导体棒位于顶角O处,则流过导体棒的电流强度I、导体棒内产生的焦耳热Q、导体棒做匀速直线运动时水平外力F、导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是满分5 manfen5.com

 

 

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北半球某处,地磁场水平分量B1=08×10-4T,竖直分量B2=05×10-4T,海水向北流动,海洋工作者测量海水的流速时,将两极板插入此海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距d=20m,如图所示,与两极板相连的电压表可看做是理想电压表示数为U=02mV,则

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A西侧极板电势高,东侧极板电势低    B西侧极板电势低,东侧极板电势高

C海水的流速大小为0125m/s         D海水的流速大小为02 m/s

 

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