所示.兩平行金屬板間接有如圖(乙)所示的隨時(shí)間變化的電壓. 兩板間電場可看作是均勻的.且兩板外無電場.極板長.板間距離.在金屬板右側(cè)有一邊界為的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場.與兩板中線垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度.方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線連續(xù)射入電場中.已知每個(gè)粒子的速度.比荷.重力忽略不計(jì).在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi).電場可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度, 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示的隨時(shí)間變化的電壓，  兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長，板間距離，在金屬板右側(cè)有一邊界為的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，與兩板中線垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度，比荷，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．

（1）試求兩板間加上多大電壓時(shí)才能使帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場；

（2）試求帶電粒子離開電場時(shí)獲得的最大速度；

（3）證明任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在上的出射點(diǎn)間的距離為定值：

（4）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間．

 

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如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示的隨時(shí)間變化的電壓， 兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長，板間距離，在金屬板右側(cè)有一邊界為的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，與兩板中線垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度，比荷，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．

（1）試求兩板間加上多大電壓時(shí)才能使帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場；
（2）試求帶電粒子離開電場時(shí)獲得的最大速度；
（3）證明任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在上的出射點(diǎn)間的距離為定值：
（4）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間．

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如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示的隨時(shí)間變化的電壓，  兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長，板間距離，在金屬板右側(cè)有一邊界為的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，與兩板中線垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度，比荷，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．

（1）試求兩板間加上多大電壓時(shí)才能使帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場；

（2）試求帶電粒子離開電場時(shí)獲得的最大速度；

（3）證明任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在上的出射點(diǎn)間的距離為定值：

（4）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間．

 

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如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示的隨時(shí)間t變化的電壓u，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10－3T，方向垂直紙面向里�，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的。

   （1）試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度。

   （2）證明任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為定值。寫出表達(dá)式并求出這個(gè)定值。

   （3）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場。求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間。

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如圖（甲）所示，兩平行金屬板的板長l=0.20 m，板間距d=0.15 m,金屬板的下極板接地，上極板的電壓u隨時(shí)間作周期性變化的圖線如圖（乙）所示。緊接金屬板的右側(cè)有一有界的勻強(qiáng)磁場，其左、右邊界與金屬板垂直，寬度L=0.3 m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2 T，方向垂直紙面向里，在磁場的右邊界上平行放置一熒光屏�，F(xiàn)有帶正電的粒子以v0=4.0×105 m/s的速度，沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場，經(jīng)電場后射入磁場。

已知帶電粒子的比荷=108 C/kg，粒子的重力忽略不計(jì)，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計(jì)粒子間的相互作用，求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）

(甲)                                     （乙）

（1）在電壓u變化的一個(gè)周期內(nèi)，帶電粒子能從電場射出的時(shí)間。

（2）熒光屏上的發(fā)光范圍。

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一、1、B 2、BC 3、AD 4、B 5、AD 6、AC 7、BD 8、AC

二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）  49.6cm/s2    (3分)         （2）  AB   （3分，半對(duì)得2分，錯(cuò)選不得

10、（12分）①的圖線  （1分）

②（2分）  大于（1分）

③ 電路圖：（見右圖）  （3分）

實(shí)驗(yàn)步驟（2分，任寫對(duì)3項(xiàng)都得滿分）：

（a）按電路圖連接好電路；

（b）閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P使滑動(dòng)變阻器短路，測得兩電表讀數(shù)為U1、I1；

（c）移動(dòng)滑片P使滑動(dòng)變阻器不短路，測得兩電表讀數(shù)為U2、I2；

（d）整理器材，數(shù)據(jù)處理．

計(jì)算公式：

（a）（1分） （b）（1分）（c）（1分）

 

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)中物塊的最大加速度為am,根據(jù)牛頓定律,有μmg=mam……（3分）

為保證兩者不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，系統(tǒng)的加速度不應(yīng)超過am。設(shè)兩者剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)卷揚(yáng)機(jī)牽引力為F，則F-μ(m+M)g=(m+M) am……………………………………………………………………………………（3分）

可解得：F=2000N…………………………………………………………………………………………………………………………………………（2分）

（2）當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)最大功率牽引平板且平板做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大。設(shè)此時(shí)卷揚(yáng)機(jī)輸出功率為P，則P=ηIU………………………………………………………………………………（2分）

設(shè)小車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為vm,則

μ（m+M）gvm=P…………………………………………………………………………（3分）

可解得：vm=4m/s…………………………………………………………………………(3分)

12、（18分）（1）因a、b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)，由能量關(guān)系知

 J                                                     （2分）

J                                                      （2分）

（2）b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為vb，總電阻R1=7.5 Ω

b中的電流Ib=                                                 ①（2分）

                                                      ②（2分）

同理，a棒在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為va，總電阻R2=5 Ω：

                                                      ③（2分）

由以上各式得:                                              ④（4分）

（3）                                                       ⑤

      ⑥          ⑦          ⑧  

     由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m     m=0.75 m                     （4分）

13、（20分）（1）設(shè)兩板問電壓為時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，

則有 （2分）

代人數(shù)據(jù)，解得：（2分）

在電壓低于100 V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出，電壓高于100 V時(shí)，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出．粒子剛好從極板邊緣射出電場時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為

則有：（2分）

解得：（2分）

（2）設(shè)粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與夾角為，則速度大小（2分）

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑（2分）

粒子從磁場中飛出的位置與進(jìn)入磁場的位置之間的距離（2分）

代入數(shù)據(jù)，解得與無關(guān)，即射出電場的任何一個(gè)帶電粒子進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間距離恒為定值  （2分）

（3）粒子飛出電場進(jìn)入磁場，在磁場中按逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．粒子飛出電場時(shí)的速度方向與的最大夾角為

（2分）

當(dāng)粒子從下板邊緣飛出電場再進(jìn)入磁場時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，

（2分）

當(dāng)粒子從上板邊緣飛出電場再進(jìn)人磁場時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

     （2分）

 

 

 


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