題目列表(包括答案和解析)
(08年九江一中期中)(8分)兩平行導體板之間的距離為d,水平放置,兩極板間的電勢差為U,且上極板電勢高,一質量為m的帶電油滴在兩板之間沿水平方向做勻速直線運動,問油滴帶什么電荷,帶電量為多少?
如圖所示,P、Q為足夠長的光滑平行固定導軌,兩者之間的距離為L=20cm,其電阻不計。導軌所在平面有沿豎直方向的勻強磁場,磁感應強度大小為B=5T,導軌右端連接著一電路,其中R1=10Ω,R2=20Ω,R3=15Ω,R4=25Ω,平行板電容器板間距離d=10cm ,電容C=5μF,板間有一質量為m=1.0×10-8kg,帶電量為q=-0.5×10-8 C的帶電液滴。導體棒ab的電阻不計,質量為M=0.5kg,垂直于導軌PQ放置且與之良好接觸,在外力作用下,ab始終沿水平方向向左做勻速直線運動。當開關S接通位置1時,帶電液滴恰好處于靜止狀態。試回答以下問題:(重力加速度g=10m/s2)
(1)判斷導軌平面內磁感線的方向,要求簡要說明理由。
(2)求外力做功的功率。
(3)計算當開關由位置1轉換到位置2時,帶電液滴的加速度及流過電容器的電量。
(16分)如圖所示裝置由加速電場、偏轉電場和偏轉磁場組成。偏轉電場處在加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間,勻強磁場水平寬度為l,豎直寬度足夠大,處在偏轉電場的右邊,如圖甲所示。大量電子(其重力不計)由靜止開始,經加速電場加速后,連續不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場。當兩板沒有加電壓時,這些電子通過兩板之間的時間為2t0,當在兩板間加上如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時,所有電子均能通過電場,穿過磁場,最后打在豎直放置的熒光屏上(已知電子的質量為m、電荷量為e)。求:
(1)如果電子在t=0時刻進入偏轉電場,求它離開偏轉電場時的側向位移大;
(2)通過計算說明,所有通過偏轉電場的電子的偏向角(電子離開偏轉電場的速度方向與進入電場速度方向的夾角)都相同。
(3)要使電子能垂直打在熒光屏上,勻強磁場的磁感應強度為多少?
(16分)如圖所示裝置由加速電場、偏轉電場和偏轉磁場組成。偏轉電場處在加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間,勻強磁場水平寬度為l,豎直寬度足夠大,處在偏轉電場的右邊,如圖甲所示。大量電子(其重力不計)由靜止開始,經加速電場加速后,連續不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場。當兩板沒有加電壓時,這些電子通過兩板之間的時間為2t0,當在兩板間加上如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時,所有電子均能通過電場,穿過磁場,最后打在豎直放置的熒光屏上(已知電子的質量為m、電荷量為e)。求:
(1)如果電子在t=0時刻進入偏轉電場,求它離開偏轉電場時的側向位移大。
(2)通過計算說明,所有通過偏轉電場的電子的偏向角(電子離開偏轉電場的速度方向與進入電場速度方向的夾角)都相同。
(3)要使電子能垂直打在熒光屏上,勻強磁場的磁感應強度為多少?
(1)UAB==
V=2×104V
(2)W/=q/ UAB=-2.5×10-8×2×104J=5×104J
18.參考答案:
(1)細線右偏,小球受電場力向右,所以小球帶正電
(2)qE=mgtan370
q==3×10
19.參考答案:
油滴勻速運動,電場力和重力平衡,電場力向上,和場強方向相反,所以油滴帶負電
兩極板間場強: E=
電場力和重力平衡:qE=mg
解得:q=
20.參考答案:
(1)在+Q的電場中B、C位于同一等勢面上
UAC=UAB=
由動能定理得:WAB+
mgh=m
解得: UAC=-
(2)由B到C根據動能定理得:
mgh=m
-
m
解得:
21.參考答案:
設:兩根細線與豎直方向的夾角分別是α、β,如左圖
上面帶電小球受四個力,如中圖
T1sinα+ T2sinβ=qE
下面帶電小球受三個力,如右圖
T2sinβ=qE
T2cosβ=mg
解得:α=0
β=450
22.參考答案:
(1)帶電粒子在平行板間受電場力:
F=q
帶電粒子在平行板間加速度為:
a=
帶電粒子穿過兩極板的時間為:
t=
帶電粒子飛出平行板時豎直速度為:
帶電粒子飛出平行板時速度為:
與水平方向的夾角為:
Ф=tan-1
聯立解得:=2.5×106m/s, Ф=370
(2)=(
)tanФ=12cm
(3)帶電粒子在EF右側運動過程中,庫侖力提供向心力,所以點電荷Q帶負電
帶電粒子在EF右側做勻速圓周運動,半徑為
R=
=m
聯立解得:Q=1.04×10-8C
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