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题文

微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分。反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于X轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线。一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知带电微粒质量m=1.0×10-20 kg,带电荷量q=-1.0×10-9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求:

(1)B点距虚线MN的距离d2
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 放射性同位素的应用
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光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:

释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?
若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,则小物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大?(均指对地速度)
小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(碰撞时间可忽略)

如图所示,l1l2为距离d=0.lm的两平行的虚线,l1上方和l2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度均为B=0.20T的匀强磁场,A、B两点都在l2上.质量m=1.67×10-27kg、电量q=1.60×10-19C的质子,从A点以v0=5.0×105m/s的速度与l2成θ=45°角斜向上射出,经过上方和下方的磁场偏转后正好经过B点,经过B点时速度方向也斜向上.求(结果保留两位有效数字):

质子在磁场中做圆周运动的半径;
A、B两点间的最短距离;
质子由A运动到B的最短时间.

一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10CAB相距L=20cm.(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:

说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.
电场强度的大小和方向?
要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?

如图所示的电路中,电源电动势E=6.00V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ,电容器的电容C=4.7μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,为1.50V.

该电压表的内阻为多大?
由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?

设想有一宇航员在一行星的极地上着陆时,发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的0.01倍,而该行星一昼夜的时间与地球的相同,物体在它赤道上时恰好完全失重,若存在这样的星球,它的半径R应该多大?(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)

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