【題目】如圖,半徑為a的內(nèi)圓A是電子發(fā)射器,其金屬圓周表圓各處可沿紙面內(nèi)的任意方向發(fā)射速率為v的電子;外圓C為與A同心的金屬網(wǎng),半徑為a。不考慮靜電感應(yīng)及電子的重力和電子間的相互作用,已知電子質(zhì)量為m,電量為e。
(1)為使從C射出的電子速率達(dá)到3v,C、A間應(yīng)加多大的電壓U;
(2)C、A間不加電壓,而加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。
①若沿A徑向射出的電子恰好不從C射出,求該電子第一次回到A時,在磁場中運(yùn)動的時間t;
②為使所有電子都不從C射出,所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)多大。
【答案】(1) (2)① ②
【解析】
(1)根據(jù)動能定理可求C、A間的電壓;
(2)做出沿A徑向射出的電子恰好不從C射出的軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系可求圓弧對應(yīng)的圓心角,根據(jù)周期可求電子在在磁場中運(yùn)動的時間;沿A切線射出的電子不從A射出,所有電子都不從C射出,做出軌跡,根據(jù)半徑間的關(guān)系,結(jié)合電子在磁場中的半徑,可求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。
(1)對電子經(jīng)C、A間的電場加速時,由動能定理得
得
(2)①電子在C、A間磁場中運(yùn)動軌跡與金屬網(wǎng)相切。軌跡如圖所示:
設(shè)此軌跡圓的半徑為r,則
又T=
得tanθ=
故θ=60°
所以電子在磁場中運(yùn)動的時間
得
②若沿切線方向射出的電子軌跡恰好與金屬網(wǎng)C相切。則所有電子都不從C射出,軌跡如圖所示:
又
得B=
所以
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點(diǎn)射入,從b點(diǎn)射出。下列說法正確的是
A. 粒子帶正電
B. 粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率
C. 若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出
D. 若僅減小入射速率,則粒子在磁場中運(yùn)動時間變短
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年2月2日,我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。若衛(wèi)星工作軌道為圓軌道,運(yùn)行周期為T,并已知地球的半徑R,地球表面的重力加速度g,以及引力常量G。根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求出的是( )
A. 地球的質(zhì)量B. 衛(wèi)星離地高度
C. 衛(wèi)星線速度的大小D. 衛(wèi)星向心力的大小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)為了驗證動量守恒定律,在實驗室找到了如圖所示的實驗裝置.測得大小相同的a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb,實驗得到M、P、N三個落點(diǎn)。圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)。
(1)本實驗必須滿足的條件是________.
A.兩小球的質(zhì)量滿足ma=mb
B.斜槽軌道必須是光滑的
C.斜槽軌道末端的切線水平
D.入射小球a每次都從斜槽上的不同位置無初速度釋放
(2) a、b小球碰撞后,b球的平均落點(diǎn)是圖中的_______.(填M或N)
(3)為了驗證動量守恒定律,需要測量OM間的距離,還需要測量的物理量有______________、______________(用相應(yīng)的文字和字母表示).
(4)如果碰撞過程動量守恒,兩小球間滿足的關(guān)系式是______________________(用測量物理量的字母表示).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在水平面的同一直線上依次放置可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊 、 和帶有 圓弧軌道的槽 ,槽 的最低點(diǎn)與水平面相切,現(xiàn)給滑塊 水平向右的初速度 ,滑塊 與滑塊 碰后粘在一起成為滑塊 ,滑塊 無能量損失地滑上槽 .已知兩滑塊的質(zhì)量均為 、槽的質(zhì)量為 ,重力加速度為 ,忽略所有接觸面之間的摩擦.求:
(1)滑塊 與滑塊 因碰撞而損失的機(jī)械能;
(2)滑塊 運(yùn)動到最高點(diǎn)時距離水平面的高度.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一斜劈M靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑塊m,若給滑塊m一沿斜面向下的初速度,則滑塊m正好保持勻速下滑。如圖所示,現(xiàn)在滑塊m下滑的過程中再加一個作用力,則以下說法錯誤的是( )
A.若在滑塊m上加一豎直向下的力,則滑塊m將保持勻速運(yùn)動,地面對M無靜摩擦力的作用
B.若在滑塊m上加一個沿斜面向下的力,則滑塊m將做加速運(yùn)動,地面對M無靜摩擦力的作用
C.在滑塊m上加一個水平向右的力,則在滑塊m速度減為零前地面對M有向左的靜摩擦力的作用
D.在滑塊m上加一個垂直斜面向下的力,則滑塊m將做減速運(yùn)動,在滑塊m停止前地面對M有向左的靜摩擦力的作用
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,足夠長的光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角是37°,導(dǎo)軌間距L=0.3m,電阻不計,導(dǎo)軌兩端各接一個阻值均為2Ω的電阻R1、R2,導(dǎo)軌上放一根金屬棒,其質(zhì)量m=1kg,電阻r=2Ω.整個裝置處在磁感強(qiáng)度B=1T,方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,今給金屬棒一方向平行于導(dǎo)軌平面向上,大小為v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高點(diǎn)的過程中,R2產(chǎn)生的熱量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:
(1)R1及金屬棒上產(chǎn)生的熱量。
(2)棒在導(dǎo)軌上上滑行的距離。
(3)在上升過程中通過R2的電量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】天津市新建了幾個滑雪場,如圖所示為某滑雪道示意圖,四分之一圓弧軌道半徑為R,質(zhì)量為m的運(yùn)動員(含滑板)從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到達(dá)最低點(diǎn)B時,運(yùn)動員對軌道的壓力為2mg,已知重力加速度為g,則在運(yùn)動員(可視為質(zhì)點(diǎn))下滑的過程中
A. 機(jī)械能守恒
B. 重力的功率一直變大
C. 先失重后超重
D. 阻力做功為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)計算得到.
【1】當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
【2】一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)作出a與 圖象.
【3】甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線,如圖所示.則實驗存在的問題是 。
【4】乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時,畫出了各自得到的a一F圖線,如圖所示.則是兩同學(xué)做實驗時 取值不同造成的.
【5】隨著F的增大,a一F圖線最后會略微向 彎曲(填上或下).
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com