高考物理二轮总复习第4部分题型专练压轴计算题抢分练(四).docx
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1、压轴计算题抢分练(四)(考试时间:2030分钟试卷满分:30分)17.(14分)如图所示,在真空中,放射源P向各个方向辐射出动能为Ek的电子水平荧光屏M、N到P的距离均为d,M在上,N在下,屏上各处受电子撞击后均可发出亮光在M、N之间加一竖直方向的匀强电场后,M、N上的亮光分别缩小为中心在P点正上方和正下方的圆形亮斑,且M上的亮圆面积大,N上的亮圆面积小不断增大电场强度,M、N上的两个亮圆均缩小,当电场强度大小为E0时,屏N上的亮圆恰好消失,屏M上仍有一亮圆已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力和电子间的相互作用,忽略屏和P对电场及电子运动的影响(1)判断匀强电场的方向并求出E0的大小;
2、(2)求电场强度大小为E0时,从P辐射出的电子到达M板的最长时间t1和最短时间t2;(3)若仅将电场换成与屏平行的匀强磁场,要使P辐射出的电子不能打到M板,求磁感应强度的最小值B0.【答案】(1)电场方向竖直向下(2)t1(2)dt2(2)d(3)【解析】(1)只有当电场方向竖直向下时,从P辐射出的电子,才能受到向上的电场力,向上偏转当场强增大到E0时,电子都向上偏转打到M上,竖直向下运动的电子恰好未打到N上,故所加电场的方向应竖直向下由动能定理得eE0d0Ek解得E0.(2)从P辐射出的电子竖直向下运动至N时速度减为0,之后反向到达M,此电子运动时间最长;竖直向上运动至M的电子运动时间最短设
3、从P辐射出的电子的初速度为v0,由动能的表达式得Ekmv设电子在电场中运动的加速度大小为a,位移以向上为正方向,由运动学公式得dv0t1atdv0t2at由牛顿第二定律得a联立解得t1(2)dt2(2)d.(3)若从P辐射出的电子沿平行于屏的方向出射时不能打到屏上(速度方向垂直于磁场方向),则其他电子均不能打到屏上,如图所示则有d2R由牛顿第二定律得ev0B0m联立,解得B018.(16分)如图所示,轨道abcd由水平轨道ab、圆弧轨道bc和倾斜轨道cd组成,圆弧轨道bc光滑,圆心为O,半径Ob竖直,半径R1.2 m,圆心角37;圆弧轨道bc与水平轨道ab、倾斜轨道cd分别相切于b、c,d、O
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