高三物理解答题中等难度题
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如图所示,真空中一个质量m=2.0×10-11 kg、电荷量q=1.0×10-5C的带正电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1= 100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场。偏转电场的电压U2=100V,金属板长L=20cm、两板间距d= cm。紧靠偏转电场右边,有一个条形磁场,磁场边界与偏转电场极板垂直,礅感应强度垂直纸面向里。
(1)求微粒进入偏转电场时速度v0的大小;
(2)求微粒射出偏转电场时的偏转角θ;
(3)若该匀强磁场的宽度D= 1Ocm,为使微粒不会由磁场右边射出,求该匀强磁场的磁感应强度B至少应为多大。
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万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方。已知引力常量为G,静电力常量为k。
(1)用定义静电场强度的方法来定义与质量为M的质点相距r处的引力场强度EG的表达式;
(2)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕位于圆心的原子核做匀速圆周运动,该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似,被称为“行星模型”,如图甲。已知在一段时间内,电子走过的弧长为s,其速度方向改变的角度为θ(弧度)。求出原子核的电荷量Q;
(3)如图乙,用一根蚕丝悬挂一个金属小球,质量为m,电荷量为﹣q。悬点下方固定一个绝缘的电荷量为+Q的金属大球,蚕丝长为L,两金属球球心间距离为R。小球受到电荷间引力作用在竖直平面内做小幅振动。不计两球间万有引力,求出小球在库仑力作用下的振动周期。
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如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q。图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的等势面。有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。以下说法正确的是 ( )
A.M是负离子,N是正离子
B.a→p→b过程中电场力先做负功再做正功
C.M在b点的速率大于N在c的速率
D.M从p→b过程中电势能的增量小于N从a→q电势能的增量
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虚线表示该点电荷电场中的等势面。两个一价离子M、
N(不计重力和它们之间的电场力)先后从a点以相同
的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线a→b和a→c,
其中b、c两点在同一等势面上,p、q分别是它们离固
定点电荷最近的位置。下列说法中正确的是 ( )
A.M、N都是正离子
B.M在p点的速率小于N在q点的速率 (
C.M从a→b的电势能先减小后增大
D.M从p→b过程电场力做的功等于N从a→q过程电场力做的功
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