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如图a所示,灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子,在KA间经大小为U的加速电压加速...

如图a所示灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子在KA间经大小为U的加速电压加速后从A板中心小孔射出再从M、N两极板的正中间以平行极板的方向进入偏转电场。M、N两极板长为L间距为。如果在两板间加上如图b所示的电压UMN电子恰能全部射入如图所示的匀强磁场中。不考虑极板边缘的影响电子穿过平行板的时间极短穿越过程可认为板间电压不变磁场垂直纸面向里且范围足够大不考虑电场变化对磁场的影响。已知电子的质量为m电荷量为e不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求:

1偏转电场电压UMN的峰值

2已知在时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间求匀强磁场的磁感应强度B的大小

3从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间是多少

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)电子在经过加速电场过程中,根据动能定理可得① (2分) 由题意可知在偏转电压出现峰值时进入的电子恰好沿极板边缘飞出电场 ② (1分) ③ (1分) ④ (1分) 联立上式可得 ⑤(1分) (2) 设在时刻进入偏转电场的电子离开电场时速度大小为v,v与v0之间夹角为θ, ⑥所以θ=300 (2分) v0=vcosθ ⑦ (1分) 电子垂直进入磁场洛伦兹力充当向心力 ⑧(2分) 根据几何关系 ⑨(1分) 解得 ⑩ (3)电子在偏转电场中运动历时相等,设电子在磁场中圆周运动周期为T,经N板边缘飞出的电子在磁场中运动时间最短,在磁场中飞行时间为 联立①④⑦⑨可得 (2分) (其它表示方法同样得分) (结果正确的其它表示方法同样得分)(2分)
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宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。设每个星体的质量均为m

1试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期;

2假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

 

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某同学用如图所示的实验装置来验证力的平行四边形定则.三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接

①实验步骤如下:

A.弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点;

B.结点O下的细线挂钩码C

C.手持弹簧测力计B缓慢向左拉,使结点O静止在某位置

D.记下钩码质量卅、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计AB的示数、记录_________

②在实验过程中,下列哪些情况会对实验结果产生误差?答:_______ (选填选项前的字母)

A.木板不竖直

B.A弹簧测力计外壳的重力

C.B弹簧测力计的拉力方向没有保持水平

D.改变弹簧测力计B拉力进行多次实验时,结点O的位置发生变化

③某次实验中.该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出解决问题的一个办法_________.

 

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某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平.在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为M,将质量为m的钩码通过细线与滑块连接.打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t,取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度,AB之间的距离为d,重力加速度为g.

1用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图乙所示,其读数为________mm.

2调整光电门的位置,使得滑块通过B点时钩码没有落地.滑块由A点运动到B点的过程中,系统动能增加量ΔEk________,系统重力势能减少量ΔEp________(以上结果均用题中所给字母表示)

3若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp,可能的原因是________

A. 存在空气阻力

B. 滑块没有到达B点时钩码已经落地

C. 测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d

D. 测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d

 

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如图所示,半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,已知弹性螺旋线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是(  )

A. 保持磁场不变,线圈的半径由2r变到3r的过程中,有顺时针的电流

B. 保持磁场不变,线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,有逆时针的电流

C. 保持半径不变,使磁场随时间按Bkt变化,线圈中的电流为

D. 保持半径不变,使磁场随时间按Bkt变化,线圈中的电流为

 

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在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极EFMN,做成了一个霍尔元件,在EF间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场BMN间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有(  )

A. N板电势高于M板电势

B. 磁感应强度越大,MN间电势差越大

C. 将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变

D. 将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势

 

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