- 电磁学
- 共4057题
23. 在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出)。由A点斜射出一质量为m,带电量为+q的粒子,B和C是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中I0为常数。粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;
(2)粒子从A到C过程所经历的时间;
(3)粒子经过C点时的速率。
正确答案
解:(1)
(2)根据抛体运动的特点,粒子在方向做匀速直线运动,由对称性可知轨迹最高点
在
轴上,可令
,则
由得
又
解得
则过程所经历的时间
(3)粒子在段做类平抛运动,于是有
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.一绝缘的细线长m,一端固定在O点,另一端系一个带正电的摆球
放在水平向右的匀强电场中,如图:
已知小球所受电场力和重力大小相等,小球不动时摆球平衡在C点,与竖直方向的夹角为(
未知),现让摆球位于与点O处于同一水平线的
A点,且摆线拉直,然后无初速度释放摆球,求:摆球经过C点时速度的大小。(不计空气阻力,g=10m/s2)
正确答案
2m/s
解析
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知识点
21.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,闭合电键S,平行金属板内形成匀强电场.一个电荷量为q、质量为的带电粒子(不计重力)以
从A点水平射入电场,且刚好以速度
从B点射出,则( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.电子以水平速度V0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入,两金属板间电压UAB的变化规律如图所示.已知电子质量为m,电荷量为e,电压周期为T,
电压为U0,若电子(不计重力及电子之间的相互作用力)从t=0时刻进入两板间,在t=T/2时刻恰好能从板的上边缘飞出,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.在一个水平方向的匀强电场中,某带负电荷的小球做匀变速曲线运动,依次经过A、B、C 三点,A、B、C三点与电场方向在同一个竖直面内,运动轨迹如图所示.已知过B点切线与AC连线平行,D点为AC线段的中点,BD连线恰与AC垂直,质点从A点运动到B点所用的时间为tAB,质点从B点运动到C点所用的时间为tBC。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图所示在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B. A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成一带电系统.虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后,系统开始运动.试求:
(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量;
(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间。
正确答案
解析
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知识点
25. 空间中存在水平向右的匀强电场,场强大小为E,一带电量为+q、质量为m的粒子,在P点以向上初速度v0开始运动,该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时的方向偏转了45°,若保持粒子在P点时的速度不变,而将匀强电场换成方向垂直于纸面向外的匀强磁场,在此磁场力的作用下粒子也由P点运动到Q点,不计重力。求:
(1)P、Q间的距离l为多少?
(2)匀强磁场的磁感应强度为多少?
正确答案
解析
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知识点
20.如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况) ( )
正确答案
解析
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知识点
18.如图,匀强电场方向水平向右,场强E,丝线长L,上端系于O点,下端系质量为m带电量为+q的小球,已知Eq=mg。现将小球从最低点A由静止释放,则( )
正确答案
解析
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知识点
15.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中平行实线是等势面。则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
3.如图所示,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放,在运动中都能通过各自轨道的最低点M、N,则 ( )
正确答案
解析
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知识点
20.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量。如图,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )
正确答案
解析
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知识点
18.如图所示,光滑圆环可绕竖直轴O1O2旋转,在圆环上套一个小球,实验时发现,增大圆环转速,小球在圆环上的位置升高,但无论圆环转速多大,小球都不能上升到与圆心O等高的N点.现让小球带上正电荷,下列措施可以让小球上升到N点的是( )
正确答案
解析
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知识点
35.如图所示,质量为M的导体棒ab的电阻为r,水平放在相距为l的竖直光滑金属导轨上.导轨平面处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.导轨上方与一可变电阻R连接,导轨电阻不计,导体棒与导轨始终接触良好.重力加速度为g。
(1)调节可变电阻的阻值为R1=3r,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,将带电量为+q的微粒沿金属板间的中心线水平射入金属板间,恰好能匀速通过.求棒下滑的速率v和带电微粒的质量m。
(2)改变可变电阻的阻值为R2=4r,同样在导体棒沿导轨匀速下滑时,将该微粒沿原来的中心线水平射入金属板间,若微粒最后碰到金属板并被吸收。求微粒在金属板间运动的时间t。
正确答案
(1)棒匀速下滑,有 ①(2分)
回路中的电流 ②(2分)
将R=3r代入棒下滑的速率 ③(2分)
金属板间的电压 ④(1分)
带电微粒在板间匀速运动,有 ⑤(2分)
联立解得带电微粒的质量 ⑥(2分)
(2)导体棒沿导轨匀速下滑,回路电流保持不变,金属板间的电压 ⑦(2分)
电压增大使微粒射入后向上偏转,有 ⑧(2分)
联立解得微粒在金属板间运动的时间 ⑩(2分)
解析
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知识点
25.如图所示,中心带孔的平行板电容器水平放置,板长L=0.4m,板间距离为d=0.6m,两板间电压U=6V,使板间产生匀强电场(电场只存在于两板间)。一带电微粒在正对小孔上方距小孔h=0.8m高处由静止释放,经t=0.55s从下极板小孔处穿出。(不计空气阻力,g=10m/s2)求:
(1)微粒进入上极板小孔时的速度及在两极板间运动的时间;
(2)若在两极板间再加一垂直纸面的匀强磁场,其他条件不变,微粒仍从原来位置由静止释放,为使微粒从两极板右侧偏出,求所加磁场的磁感应强度的方向及大小应满足的条件。
正确答案
(1)微粒进入电场前做自由落体运动。设进入电场前速度为υ,所用时间为,则
(2)未加磁场前,因为,所以微粒在进入电场后做匀速运动。
Eq=mg,而,所以
,
加磁场B后,微粒做匀速圆周运动,若微粒恰好从上极板右边缘偏出,则微粒做圆周运动的半径为,则轨道半径
,
由,得
,
若微粒恰好从下极板右边缘偏出,半径为,则利用几何关系得:
由,得
根据未加磁场前微粒做匀速运动可判断微粒带负电,再利用左手定则可判断磁感应强度方向垂直纸面向外。
解析
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知识点
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