题目
题型:不详难度:来源:
(1)求发射装置对粒子做的功;
(2)电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时,进入板间的粒子落在h板上的A点,A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置,求阻值为R的电阻中的电流强度;
(3)若选用恰当直流电源,电路中开关S接“l”位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0~Bm=范围内选取),使粒子恰好从b板的T孔飞出,求粒子飞出时速度方向与b板板面夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)。
答案
解析
所以,由动能定理知,发射装置对粒子做的功②
解得W=③
说明:①②各2分,③式1分
(2)设电源的电动势E0和板间的电压为U,有④
板间产生匀强电场为E,粒子进入板间时有水平方向的初速度v0,在板间受到竖直方向的重力和电场力作用而做类平抛运动,设运动时间为t1,加速度为a,有⑤
当开关S接“1”时,粒子在电场中做匀变速曲线运动,其加速度为⑥
再由,⑦
⑧
当开关S接“2”时,由闭合电路欧姆定律知⑨
联立①④⑤⑥⑦⑧⑨解得,⑩
说明:④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分
(3)由题意分析知,此时在板间运动的粒子重力和电场力平衡。当粒子从k进入两板间后,立即进入磁场物体在电磁场中做匀速圆周运动,离开磁场后做匀速直线运动,故分析带电粒子的磁场如图所示,运动轨迹如图所示,粒子出磁场区域后沿DT做匀速直线运动,DT与b板上表面的夹角为,
Df与b板上表面即为题中所求,设粒子与板间的夹角最大,设为,磁场的磁感应强度B取最大值时的夹角为 ,当磁场最强时,R最小,最大设为
由,⑾知,
当B减小时,粒子离开磁场做匀速圆周运动的半径也要增大,D点向b板靠近。Df与b板上表面的夹角越变越小,当后在板间几乎沿着b板上表面运动,
当Bm则有图中可知,⑿
⒀,
⒁
联立⑾⑿⒀⒁,将B=Bm带入
解得⒂
当B逐渐减小是,粒子做匀速圆周运动的半径R,D点无线接近向b板上表面时,当粒子离开磁场后在板间几乎沿着b板上表面运动而从T孔飞出板间区域,此时满足题目要求,夹角趋近,既
⒃
故粒子飞出时与b板夹角的范围是 (17)
说明:⑿⒀⒁⒂⒃(17)各1分
核心考点
试题【(11分)如图所示,水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应。p板上表面光滑,涂有绝缘层,其上O点右侧相距h处有小】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
(3)A的上表面长度l;
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)的关系。
(2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是 。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是 。
A.一直向右移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=时,A的加速度为
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过
(1)若V0=6m/s,求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少?
(2)若小球刚好能经过A点,则小球在A点的速度至少为多大?小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少?
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