题目内容
【题目】如图所示,圆形区域半径为R,圆心在O点,区域中有方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电子在电子枪中经电场加速后沿AO方向垂直进入磁场,偏转后从M点射出并垂直打在荧光屏PQ上的N点,PQ平行于AO,O点到PQ的距离为2R。电子电荷量为e,质量为m,忽略电子加速前的初动能及电子间的相互作用。求:
(1)电子进入磁场时的速度大小v;
(2)电子从进入磁场经多长时间打到荧光屏;
(3)若保持电子枪与AO平行,将电子枪在纸面内向下平移至距AO为处,则电子打在荧光屏上的点位于N点的左侧还是右侧及该点距N点的距离。
【答案】(1) ;(2) ;(3)电子打在荧光屏上的点位于N点的左侧,该点距N点的距离
【解析】
(1)电子在磁场中,洛伦兹力提供圆周运动的向心力,有:
;
电子轨迹如图甲所示,由几何关系得:
;
由以上各式联立得:
;
(2)电子在电子枪中,由动能定理得:
解得:
(3)电子在磁场中运动的半径,故平行于AO射入磁场的电子都将经过M点后打在荧光屏上。从与AO相距的C点射入磁场的电子打在荧光屏上的G点,所以G点位于N点的左侧;
其轨迹如图乙所示,由几何关系得
解得:
【题目】在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
伸长量 | 0.74 | 1.80 | 2.80 | 3.72 | 4.60 | 5.58 | 6.42 |
根据表中数据作出F-x图象
(________)
并求得该弹簧的劲度系数k=________N/m;
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示;
(________)
(3)由图得到F合=________N。