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如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。已知电子的质量是m,电量...

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。已知电子的质量是m,电量为e,在平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。

(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子在ABCD区域内运动经历的时间和电子离开ABCD区域的位置;

(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。

 

(1)(-2L,)(2)在电场I区域内满足方程xy=的点即为所求位置. 【解析】 试题分析:(1)电子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动,根据动能定理得:eEL═mv2 的 电子在区域I运动有L=vt1 得 电子在中间区域匀速运动,有L=vt3,得 进入区域Ⅱ时电子做类平抛运动,假设电子能穿出CD变,则 电子在区域运动时间t2=t3= 在沿y轴上根据牛顿第二定律可得:eE=ma y轴方向上运动的位移为,显然假设成立 所以电阻在ABCD区域运动经历的时间t=t1=t2=t3=2 电子离开是的位移坐标为(-2L,). (2)设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有 eEx=mv12 y=at2=) 解得 xy=,即在电场I区域内满足此方程的点即为所求位置. 考点:带电粒子在电场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内,长为L=2m的水平传送带ABv=5m/s顺时针传送,其右下方有固定光滑斜面CD,斜面倾角θ=37°,顶点C与传送带右端B点竖直方向高度差h=045m,下端D点固定一挡板.一轻弹簧下端与挡板相连,上端自然伸长至E点,且CE相距04m.现让质量m=2kg的小物块以v0=2m/s的水平速度从A点滑上传送带,小物块传送至B点后飞出恰好落至斜面顶点C且与斜面无碰撞,之后向下运动.已知弹簧的最大压缩量为02m,物块所受空气阻力不计,取重力加速度g=10m/s2.求:

1)传送带与小物块间的动摩擦因数μ

2)由于传送物块电动机对传送带所多做的功;

3)弹簧的最大弹性势能.

 

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一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A.在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:

(1)电动机的输入功率;

(2)在提升重物的30 s内,电动机线圈所产生的热量;

(3)线圈的电阻.

 

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某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电动势(把欧姆表看成一个电源)。实验器材及规格如下:

电流表A1:量程为200μA,内阻为300Ω

电流表A2:量程为30mA,内阻为5Ω

定值电阻R0:阻值为9700Ω,

滑动变阻器R:阻值为0~50Ω

①闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表A1和A2的示数分别为I1和I2。多次改变滑动触头的位置,得到的数据见下表。在图乙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标,画出所对应的I1-I2曲线;

②利用所得曲线求得欧姆表的电动势E=       V,欧姆表内阻r=        Ω;

③将该欧姆表两个表笔短接,通过欧姆表的电流为I=            A。

 

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建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:E=;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.

该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h(横截面面积的变化可忽略不计)。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程).用游标卡尺测长度时如下图,右图是左图的放大图(放大快对齐的那一部分),读数是        

以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E =         

 

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如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半径为R(比细管的内径大得多),在圆管内的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态,小球的质量为m,带电荷量为q,重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知(不为零),方向垂直于球形细圆管所在平面且向里的匀强磁场.某时刻,给小球一方向水平向右,大小为v0的初速度,则以下判断正确的是( 

A.无论磁感应强度大小如何,获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用

B.无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用

C.无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,且小球到达最高点时的速度大小都相同

D.小球从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,机械能不守恒

 

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