图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为,两板间的距离为d,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量为m,电荷量为e.求:
(1)
电子穿过A板时的速度大小;
(2)
电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)
P点到O点的距离.
如图所示,在倾角为37°的斜面上,固定着宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内电阻r=1.0.一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,导轨与金属棒的电阻不计.整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的,取g=10m/,且已知,.要保持金属棒静止在导轨上,求:
回路中电流的大小;
滑动变阻器接入电路的阻值.
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.
如图所示,匀强电场分布在正方形ABCD区域内,M、N分别为AB边和BC边的中点.一个具有初动能E0的带电粒子射入电场(沿纸面运动).如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后,恰好从D点离开电场.
带电粒子从D点离开电场时的动能是多大?
如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场,它离开电场时的动能又是多大?
质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹簧,处于静止.小车B从右面以某一初速驶来,与轻弹簧相碰,之后,小车A获得的最大速度的大小为v.如果不计摩擦,也不计相互作用过程中的机械能损失.求:
小车B的初速度大小.
如果只将小车A、B的质量都增大到原来的2倍,再让小车B与静止小车A相碰,要使A、B小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变,小车B的初速度大小又是多大?
匀强磁场分布在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,磁感应强度为B,方向与纸面垂直,如图所示.质量为m、电量为q的带正电的质点,经电场加速后,以速度v沿半径MO方向进入磁场,沿圆弧运动到N点,然后离开磁场.∠MON=120°,在电场加速前质点的速度为零.求:
加速电场的加速电压.
判断磁场的方向.(在图中标出)
带电粒子在磁场中运动的时间.
解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.
如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD.导轨间距为L,电阻不计.一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直,并接触良好.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.导轨右边与电路连接.电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R.在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d.
当ab以速度v0匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止.试判断微粒的带电性质,及带电量的大小.
ab棒由静止开始,以恒定的加速度a向左运动.讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化.(设带电微粒始终未与极板接触.)
如图,在x轴上方有磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.x轴下方有磁感强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为–q的带电粒子(不计重力),从x轴上o点以速度v0垂直x轴向上射出.求:
射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴.
粒子第二次到达x轴时离o点的距离.
如图,在光滑的水平面上,有质量均为m的A、B两个物体.B与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在墙上.开始弹簧处于原长.A以一定的速度与B发生正碰,碰撞时间极短.碰后两物体以相同的速度压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能为Ep.不计一切摩擦.求碰撞前物体A的速度v0.
公共题(全体考生必做)
如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求:
线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2
线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1
线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
在光滑绝缘的水平桌面上,有两个质量均为,电量为的完全相同的带电粒子P1和P2,在小孔A处以初速度为零先后释放.在平行板间距为的匀强电场中加速后,P1从C处对着圆心进入半径为R的固定圆筒中(筒壁上的小孔C只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场.P1每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,P1进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D,,如图所示.延后释放的P2,将第一次欲逃逸出圆筒的P1正碰圆筒内,此次碰撞刚结束,立即改变平行板间的电压,并利用P2与P1之后的碰撞,将限制在圆筒内运动.碰撞过程均无机械能损失.设,求:在P2和P1相邻两次碰撞时间间隔内,粒子P1与筒壁的可能碰撞次数.
附:部分三角函数值