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如图所示为研究电子枪中电子在恒定电场中运动的简化模型示意图。在xOy 平面的第一...

如图所示为研究电子枪中电子在恒定电场中运动的简化模型示意图。在xOy  平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域I,电场强度为E;在第二象限存在以(-2L≤x≤0,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅱ。一电子(电荷量大小为e,质量为m,不计重力)从电场I的边界B点处由静止释放,恰好从N点离开电场区域Ⅱ。求:

(1)电子通过C点时的速度大小;   

(2)电场区域Ⅱ中的电场强度的大小;

(3)试证明:从AB曲线上的任一位置由静止释放的电子都能从N点离开电场。

 

(1) (2)E/2 (3) 2L 【解析】(1)由双曲线知BC间距离为L/2 从B到C由动能定理 解得电阻通过C点时的速度大小 (2)电子从C点进入区域Ⅱ,在区域Ⅱ中做类平抛运动 X轴方向 y轴方向 解得区域Ⅱ中的电场强度的大小 (3)设电子从AB曲线上P(x,y)点进入电场Ⅰ区域 在区域Ⅰ由动能定理 假设电子能够在区域Ⅱ中一直做类平抛运动且落在x轴上的处。则 Y轴方向 X轴方向 解得 即所有从边界AB曲线上由静止释放的电子均从N点射出  
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考点分析:
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如图所示,固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接,圆轨道半径为R,PN恰好为该圆的一条竖直直径。可视为质点的物块A和B紧靠在一起静止于N处,物块A的质量mA=2m,B的质量mB=m,两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别沿轨道向左、右运动,物块B经过P点时对轨道的压力为mg。已知物块A与MN轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:

(1)两物块刚分离时物块B的速度大小vB

(2)物块A在水平面上滑行的最大距离。

 

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某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源(电动势为E,内阻为r);待测电阻R1;电压表V(量程1.5V,内阻很大);电阻箱R(0~99.99Ω);开关S1;单刀双掷开关S2;导线若干。

(1)先测量电阻R1的阻值,请将该同学的操作补充完整__________

①闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1

②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b读出电压表的示数U2

③则电阻R1表达式为R1=______

(2)该同学已经测得电阻R1=4.95Ω,继续测量电源电动势E和内阻r做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=____V,内阻r=___Ω。(保留三位有效数字)

 

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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)下列说法中符合本实验要求的是___________

A.安装轨道时,轨道末端必须水平

B.必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

C.入射球必须比靶球质量大,且二者的直径必须相同

D.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时,先让入射小球多次从S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端,再将入射小球从同一位置由静止释放,多次重复,并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度),分别用x1x2x3表示。入射小球的质量m1,靶球的质量为m2,若满足关系式__________,则两球碰撞前后系统动量守恒。

 

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如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子(不计重力)  从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方运动的半径为R。则

A. 粒子经偏转一定能回到原点O

B. 粒子完成一次周期性运动的时间为

C. 粒子射入磁场后,第二次经过x轴时与O点的距离为3R

D. 粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1:2

 

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如图所示,在水平面内有两个光滑金属“V”字型导轨,空间中存在垂直于水平面的匀强磁场,其中导轨bac固定不动,用外力F使导轨edf向右匀速运动,导轨间接触始终良好,从图示位置开始计时,下列关于回路中的电流I的大小和外力F的大小随时间的变化关系正确的是

A.

B.

C.

D.

 

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