如圖所示,光滑四分之一圓弧軌道位于豎直平面內,半徑R=0.8m,與長L=2.0m的絕緣水平面CD平滑連接.水平面右側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場,電場強度E=20N/C,方向豎直向上,磁場的磁感應強度B=1.0T,方向垂直紙面向外.將質量為m=2.0×10-6kg、帶電量為q=1.0×10-6C的帶正電小球a從圓弧軌道頂端由靜止釋放,最后落在地面上的P點.已知小球a在水平面CD上運動時所受的摩擦阻力f=0.1mg,PN=3ND,(g=10m/s2).
求:(1)小球a運動到D點時速度的大小;
(2)水平面CD離地面的高度h;
(3)從小球a開始釋放到落地前瞬間的整個運動過程中系統損失的機械能ΔE.
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【考點】帶電粒子在疊加場中做直線運動.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:3難度:0.3
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1.電子的發現揭開了人類對原子結構的認識.湯姆生用來測定電子的比荷的實驗裝置如圖所示.真空管內的陰極K發出的電子(不計初速度、重力和電子間的相互作用).經加速電壓加速后,穿過A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區域.
當P和P′極板間不加偏轉電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點處,形成了一個亮點;當P和P′極板間加上偏轉電壓U后,亮點偏離到O′點,(O′與O點的豎直間距為d,水平間距可忽略不計).若此時,在P和P′間,再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場,調節磁場的強弱,當磁感應強度的大小為B時,亮點重新回到O點.已知極板水平方向的長度為L1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示).求:
(1)加偏轉電壓U后,板間區域的電場強度大小和方向
(2)再加入磁場后,分析電子重新回到O點的原因,并求出能打在O點的電子速度的大小.
(3)根據實驗現象和條件,推導電子比荷的表達式.發布:2024/12/31 8:0:1組卷:46引用:0難度:0.9 -
2.如圖所示,豎直放置的兩個平行金屬板間存在勻強電場,與兩板上邊緣等高處有兩個質量相同的帶電小球,小球A從緊靠左極板處由靜止開始釋放,小球B從兩板正中央由靜止開始釋放,兩小球最終都能運動到右極板上的同一位置,則從開始釋放到運動至有極板的過程中,下列判斷正確的是( )
A.運動時間tA>tB B.電荷量之比qA:qB=2:1 C.機械能增加量之比ΔEA:ΔEB=2:1 D.機械能增加量之比ΔEA:ΔEB=1:1 發布:2024/12/29 18:0:2組卷:78引用:6難度:0.7 -
3.如圖所示,一個質量為m、帶電荷量為+q的圓環,套在一根固定的足夠長的水平粗糙絕緣直桿上,環直徑略大于桿直徑.直桿處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,圓環以初速度v0使其向右運動,最終圓環處于平衡狀態,已知重力加速度為g,則( )
A.圓環向右運動過程中受到豎直向下的洛倫茲力 B.圓環運動過程中可能不受摩擦力 C.圓環最終可能會停下來 D.圓環克服摩擦力做的功可能為 m(v02-12)m2g2q2B2發布:2024/12/29 21:0:1組卷:33引用:3難度:0.8