题目内容

(21分)如图甲所示,半径为r的金属圆环水平放置,三条电阻均为R的导体棒Oa、Ob、和Oc互成1200角连接在圆心O和圆环上,圆环绕经过圆心O的竖直金属转轴以大小为ω的角速度按图中箭头方向匀速转动。一方向竖直向下的匀强磁场区与圆环所在平面相交,相交区域为如图虚线的菱形(顶角为600的那个顶点位于O处、其它三个顶点在圆环外)。C为水平放置的平行板电容器,通过固定的电刷P和Q连接在圆环和金属转轴上,电容器极板长为L,两极板的间距为d。现使一细电子束沿两板间的中线以大小为vO(vO=)的初速度连续不断地射入电容器C。

(1)设磁感应强度为B,以导体棒Ob开始进入磁场为计时起点。请在乙图坐标中画出电刷P和Q间电压U与时间t的关系图像(至少画出圆环转动一周的图像)

(2)已知电子电荷量为e,质量为m。忽略圆环的电阻、电容器的充放电时间及电子所受重力和阻力。欲使射入的电子全部都能通过电容器C,则匀强磁场的磁感应强度B的大小应满足什么条件?

 

 


       (2)电子在平行板电容器中运动的时间

------------------- (6) ---1分

所以,当电子开始进入平行板电容器中时,某一导体棒也开始进入磁场,这个电子在平行板       电容器中运动的第一个和第三个时间内竖直方向受到电场力而做匀加速运动;第二个时间内竖直方向不受电场力而做匀速运动,这个电子在竖直方向上的位移最大。用y表示竖直位移

第一个时间内    ---------- (7) ---4分

第二个时间内     ------------------------ (8) ---1分

第三个时间内     ------------------------- (9) ---1分

竖直方向上的最大位移  --- (10) ---2分

解得                  ------------------ (11) ---2分

练习册系列答案
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(1)如图所示,直线I、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,则电源1和电源2的内阻之比为
11:7
11:7
.若把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时,则在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比为
1:2
1:2

(2)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径d=
2.706
2.706
mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图乙所示,则该工件的长度L=
5.015
5.015
cm.

(3)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率,在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,
并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3.图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.设AB的长度为l1,AO的长度为l2,CD的长度为l3,DO的长度为l4,圆的半径为R,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量的是
l1、l3
l1、l3
(用上述所给物理量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为
l1
l3
l1
l3

(4)在“用多用表测电阻”的实验中,下列说法中正确的是
AC
AC

A.测电阻时,红、黑表笔分别错插入负、正插孔,只要其它方法正确,不影响被测量电阻的结果
B.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
C.用×1的欧姆档测量时,指针恰好指示在10Ω与20Ω正中间,所测电阻的阻值一定小于15Ω
D.多用表使用完毕后,应将选择开关置于欧姆表最大档,以防表头烧坏.

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