题目
题型:不详难度:来源:
如图甲所示,A、B为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek = 120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板的板长L = 2×10-2m,板间距离d = 4×10-3m,两板上所加电压为U2 = 20V.现在在A、B两板上加一个如图乙所示的变化电压U1,在t = 0到t = 2s时间内,A板电势高于B板,则在U1随时间变化的第一个周期内:
⑴ 电子在哪段时间内可以从B板小孔射出?
⑵ 在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?(由于A、B两板距离很近,可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短,可以不计电压变化)
⑴ 电子在哪段时间内可以从B板小孔射出?
⑵ 在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?(由于A、B两板距离很近,可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短,可以不计电压变化)
答案
(1)0~0.6s及1.4s~4s.(2)2.65s – 3.35s。
解析
试题分析:⑴ 能射出B板,要求电子达到B板时速度大于或等于零,
由动能定理得– eU1 =" 0" – mv02/2,
又Ek = mv02/2,
所以U1 = 120V;
AB两板所加电压在0~1s区间里 有U = 200t,故U1=200t1,得t1 = 0.6s.由电压图象的对称性,另一对应时刻t2 = 1.4s.在下半周期,电场力做正功电子均能射出,
所以能射出的时间段为0~0.6s及1.4s~4s.
⑵ 设电子从偏转电场中垂直射入时速度为v0,那么侧移量
y = (1/2)(eU2/md)(L/v0)2 = eU2L2/4dEk′,
y ≤ d/2 才能射出所以
eU2L2/4dEk′ ≤d/2,
Ek′ ≥ 250eV.
又Ek′ + eU1 + Ek = eU1 + 120eV,所以120 eV + eU1 ≥250eV,U1 ≥ 130V;
又因t1 =" (130/200" + 2)s = 2.65s、t2 =" (4" – 130/200)s = 3.35s,所以在2.65s – 3.35s内有电子从偏转电场右侧飞出.
核心考点
试题【如图甲所示,A、B为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek = 120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行】;主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系 xOy上的O点,y轴沿竖直方向.一比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子P从A板中心O′处静止释放后沿做匀加速直线运动,以速度vo=104m/s,方向与x轴正方向夹30°角从O点进入匀强电场,电场仅分布在轴的下方,场强大V/m,方向与x轴正方向成60°角斜向上,粒子的重力不计.试求:
(1)AB两板间的电势差:
(2)粒子P离开电场时的坐标;
(3)若在P进入电场的同时,在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q,可使两粒子在离开电场前相遇.求所有满足条件的释放点的集合(不计两粒子之间的相互作用力).
(1)AB两板间的电势差:
(2)粒子P离开电场时的坐标;
(3)若在P进入电场的同时,在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q,可使两粒子在离开电场前相遇.求所有满足条件的释放点的集合(不计两粒子之间的相互作用力).
(12分)如图左下图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道用的电阻连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿水平方向拉动导体杆,则:
(1)若拉力F大小恒为4N,请说明导体杆做何种运动,最终速度为多少?
(2)若拉力F大小恒为4N,且已知从静止开始直到导体棒达到稳定速度所经历的位移为s=10m,求在此过程中电阻R上所生的热;
(3)若拉力F为变力,在其作用下恰使导体棒做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动,请写出拉力F随时间t的变化关系式
(1)若拉力F大小恒为4N,请说明导体杆做何种运动,最终速度为多少?
(2)若拉力F大小恒为4N,且已知从静止开始直到导体棒达到稳定速度所经历的位移为s=10m,求在此过程中电阻R上所生的热;
(3)若拉力F为变力,在其作用下恰使导体棒做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动,请写出拉力F随时间t的变化关系式
(15分)如图所示,光滑绝缘水平桌面上的A、B、C三点是等腰直角三角形的三个顶点,AD为三角形的高,∠BAC=90°,BC=0.8m,空间存在方向与BC平行的匀强电场.将质量为、电荷量为的小球由A点移到B点,电势能增加.求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)将小球从B处静止释放,运动到C处时的动能.
(1)匀强电场的场强大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)将小球从B处静止释放,运动到C处时的动能.
(13分)如图所示,边长为L的正方形导线框abcd,质量为m、电阻为R,垂直纸面向外的匀强磁场区域宽度为H(H>L),磁感应强度为B. 线框竖直上抛,线框ab边向上离开磁场时的速率是进入磁场时速率的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.不计空气阻力,整个运动过程中线框不转动.求线框向上
(1)ab边离开磁场时的速率;
(2)通过磁场过程中安培力所做的功;
(3)完全进入磁场过程中所通过横截面的电荷量.
(1)ab边离开磁场时的速率;
(2)通过磁场过程中安培力所做的功;
(3)完全进入磁场过程中所通过横截面的电荷量.
美国职业篮球联赛(NBA)非常精彩,经常上演“绝杀”场面:在比赛临终场不足1s的时间内,运动员把球投出且准确命中获得比赛的胜利。设运动员投篮过程中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐高度为h2,球的质量为,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能为
A. B.
C. D.
A. B.
C. D.
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