模块综合测评
(时间:90分钟 分值:100分)
1.(4分)下列关于能量守恒定律的认识不正确的是( )
A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
D [根据能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。能量只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,AB对,D错;永动机违背了能量守恒定律,故它不可能制造出来,C对。D符合题意。]
2.(4分)下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.由E=知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B.由C=知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.由E=k知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D.由UAB=知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
D [电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,A错误;电容C与Q、U无关,由电容器本身决定,B错误;E=k是点电荷电场强度的决定式,C错误;由UAB=可知,D正确。]
3.(4分)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )
A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ
B.直线c位于某一等势面内,φM>φN
C.若电子由M眯运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
B [根据题述一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,可知N点和P点处于同一等势面上,直线d们玗某一等势面内。根据匀强电场的特性,可知直线c位于某一等势面内。由于电子由M点运动到N点的过程中,电场力做负功,说明电场线方向从M指向N,故M点电势高于N点电势,所以选项B正确,选项A错误;由于M、Q处于同一等势面内,电子由M点运动到Q点的过程中,电场不做功,选项C错误;电子由P点运动到Q点的过程中,电场力做正功,选项D错误。]
4.(4分)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在I U坐标系中描点,如图所示,四个导体中电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A [根据电阻定律R=ρ可知,导体的电阻率ρ=。分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接,I U图线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲导体的电阻最大,丁导体的电阻最小。因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同,则甲的电阻率最大,A正确。]
5.(4分)有一导线南北方向放置,在其下方放一个小磁针。小磁针稳定后,给导线通上如图所示电流,发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转。关于此现象下列说法正确的是( )
A.没有通电时,小磁针的S极指向地磁场的南极
B.通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极
C.通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外
D.通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场
D [小磁针自由静止时,指向地理北极的一端是小磁针的北极,即N极,地磁场的北极在地理南极附近,小磁针的S极指向地磁场的北极,故A错误;通电后根据安培定则可知,导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针N极将偏向纸里,S极将偏向纸外,故B、C错误;通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应,故D正确。]
6.(4分)先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直。如图所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是( )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
B [导线受到的磁场力F=BIL,对于题图给出的F I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知ka>kb,又因A、B两点导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,故B正确。]
7.(4分)A、B是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在静电力作用下,沿电场线从A点运动到B点,其速度-时间图像如图所示,则( )
A.EA>EB B.EA<EB
C.φA=φB D.φA>φB
A [根据v t图像可知,此正电荷速度减小且加速度越来越小,说明正电荷逆着电场线运动,由电势低的点移向电势高的点,且静电力越来越小,即电场变弱,故选项A正确,BCD错误。]
8.(6分)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图甲所示的电路。
甲 乙
(1)在实验过程中,调节滑动片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是________的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);
(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑动片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图乙所示,则电流为________ A,此时小灯泡的功率为________ W;
(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是________。
A.0.08 A B.0.12 A C.0.20 A
[解析] (1)1点至4点未连接好时,滑动变阻器处于限流式接法,电压和电流不能调节为0。
(2)由题图乙可知电流为0.30 A;小灯泡功率
P=UI=0.75 W。
(3)电压为2.5 V时,小灯泡电阻为R== Ω≈8.3 Ω;由于热效应,电压为1.00 V时,小灯泡电阻小于8.3 Ω,根据欧姆定律I=,电流大于 A≈0.12 A,即选C。
[答案] (1)1点至4点 (2)0.30 0.75 (3)C
9.(8分)如图所示,两平行金属板A、B间有一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4 cm,其连线的延长线与金属板A成30°角。已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为-4.8×10-17 J,元电荷e=1.6×10-19 C。求:
(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E;
(2)若选取A板的电势φA=0,C点距A板1 cm,电子在D点的电势能为多少?
[解析] (1)电子从C点移到D点
UCD==- V=300 V
E== V/m=1.5×104 V/m。
(2)d=dCDsin 30°+1 cm=3 cm
UAD=Ed=1.5×104×3×10-2 V=450 V
由UAD=φA-φD和φA=0得
φD=-450 V
电子在D点的电势能为
Ep=qφD=-1.6×10-19×(-450) J=7.2×10-17 J。
[答案] (1)300 V 1.5×104 V/m (2)7.2×10-17 J
10.(12分)如图所示,M为一线圈电阻RM=0.4 Ω的电动机,R=24 Ω,电源电动势E=40 V。当开关S断开时,理想电流表的示数I1=1.6 A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0 A。求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗的总功率。
[解析] (1)开关S断开时,电源与定值电阻构成串联回路,E=I1(R+r),电源内阻r=-R=1 Ω。
(2)开关S闭合后,定值电阻与电动机构成并联电路,电流表测干路电流,路端电压U=E-I2r=36 V
通过定值电阻的电流I2′==1.5 A
通过电动机的电流I2″=I2-I2′=2.5 A
电动机消耗的总功率即电动机的电功率
P=UI2″=90 W。
[答案] (1)1 Ω (2)2.5 A 90 W
11.(4分)如图所示的电路中,U=90 V,滑动变阻器R2的最大阻值为200 Ω,R1=100 Ω。当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )
A.30 V B.45 V C.60 V D.75 V
A [P位于中点时R并=50 Ω,干路中电流I== A=0.6 A,Uab=IR并=0.6×50 V=30 V,选项A正确。]
12.(4分)在方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最大
D.a点的磁感应强度的值最小
A [用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向,如图所示:
a点有向上的磁场,还有电流产生的向上的磁场,电流产生的磁场和原磁场方向相同,叠加变大。b点有向上的磁场,还有电流产生的水平向左的磁场,磁感应强度叠加变大,方向向左上。c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反,叠加变小。d点有向上的磁场,还有电流产生的水平向右的磁场,叠加后磁感应强度的方向向右上。d点与b点叠加后的磁场大小相等,但是方向不同。a、b两点的磁感应强度大小不相等;a点的磁感应强度的值最大,c点最小,选项BCD错误,选项A正确。]
13.(4分)如图所示为一水平放置的条形磁铁,一闭合线框abcd位于磁铁的左端,线框平面始终与磁铁的上表面垂直,并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时,穿过线框的磁通量变化情况为( )
A.不发生变化 B.先减少后增加
C.先增加后减少 D.不能确定
B [条形磁铁的磁感线分布如图所示,两端磁感线分布密集,中间磁感线分布稀疏,线框在位置Ⅱ时磁通量最小,故从Ⅰ经Ⅱ到Ⅲ,磁通量先减少后增加,选项B正确。
]
14.(4分)(多选)如图所示,平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏。今有质子、氘核和α粒子均从A板由静止开始经加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断正确的是( )
A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.加速电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4
D.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2
BD [设加速电场的电压为U1,偏转电场的电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d。在加速电场中,静电力做的功W=qU1,故加速电场的静电力对三种粒子做功之比等于电荷量之比,即1∶1∶2,故C错误;由qU1=mv可知,粒子经加速电场获得的速度v0=,三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,在水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则v0不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同,故A错误;根据y=可知,y与粒子的种类、质量、电荷量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相同,故B正确;偏转电场中静电力做功为W=,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为1∶1∶2,则偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2,故D正确。]
15.(4分)(多选)如图所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 Ω,两个定值电阻均为8 Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6 F,则( )
A.开关断开时两极板间的电压为 V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6 C
C.开关接通时两极板间的电压为 V
D.开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6 C
CD [电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I== A=0.2 A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×8 V=1.6 V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=3×10-6×1.6 C=4.8×10-6 C,故选项AB错误;开关接通时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I′== A= A,电容器的两极板间的电压U′=I′R外=×4 V= V,此时电容器所带的电荷量Q′=CU′=3×10-6× C=4×10-6 C,故选项CD正确。]
16.(4分)(多选)所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A.此时硅光电池的内阻为12.5 Ω
B.此时硅光电池的总功率为0.72 W
C.此时硅光电池的输出效率约为56%
D.若把内阻为10 Ω的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4 W
BC [由图线a知,此硅光电池的电动势E=3.6 V,由图线b知,电阻R= Ω=10 Ω。当电阻接在硅光电池上,在某光照强度下U外=2 V,I=0.2 A,由E=U外+Ir得r=8 Ω。电池总功率P=EI=3.6×0.2 W=0.72 W,电池的输出功率P出=U外I=2×0.2 W=0.4 W,效率η=×100%≈56%,故A错误,B、C正确;把内阻为10 Ω的直流电动机接到该电池上,电动机为非纯电阻电路,故电动机的输出功率小于0.4 W,D错误。 ]
17.(9分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)现备有以下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~50 Ω);
C.滑动变阻器(0~10 kΩ);
D.电压表(0~3 V);
E.电压表(0~15 V);
F.电流表(0~0.6 A);
G.电流表(0~3 A);
H.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________,电压表应选________。
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框内画出该实验最合理的电路图。
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U I图像,根据图像得到被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。
1 2 3 4 5 6
I/A 0.05 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40
U/V 1.45 1.40 1.32 1.27 1.22 1.13
[解析] (1)滑动变阻器应选阻值较小的B;电流表应选量程为0.6 A的F;电压表应选3 V量程的D。
(2)实验最合理的电路图如图所示。
(3)根据这些数据在图中画出U I图像如图所示。
根据图像得到被测电池的电动势E=1.50 V;内电阻r== Ω≈0.94 Ω。
[答案] (1)B F D (2)见解析图 (3)见解析图 1.50(1.48~1.52) 0.94(0.92~0.96)
18.(13分)如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的足够大的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子运动到MN时的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ;
(4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x。
[解析] (1)从A点到MN的过程中,由动能定理得
eE·=mv2
解得v=。
(2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律和运动学公式得:a1==
v=a1t1
则t1=
从MN到打到屏的过程中运动的时间t2==2
则运动的总时间为t=t1+t2=3。
(3)设电子射出电场E2时平行于电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为
a2==
t3=
vy=a2t3
tan θ=
联立解得tan θ=2。
(4)电子的运动轨迹如图所示,将电子离开电场E2后的速度方向反向延长,交AO于O′
由几何关系知:tan θ=
解得x=3L。
[答案] (1) (2)3 (3)2 (4)3L
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10模块综合测评
(时间:90分钟 分值:100分)
1.(4分)下列关于能量守恒定律的认识不正确的是( )
A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
2.(4分)下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.由E=知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B.由C=知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.由E=k知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D.由UAB=知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
3.(4分)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )
A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ
B.直线c位于某一等势面内,φM>φN
C.若电子由M眯运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
4.(4分)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在I U坐标系中描点,如图所示,四个导体中电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.(4分)有一导线南北方向放置,在其下方放一个小磁针。小磁针稳定后,给导线通上如图所示电流,发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转。关于此现象下列说法正确的是( )
A.没有通电时,小磁针的S极指向地磁场的南极
B.通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极
C.通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外
D.通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场
6.(4分)先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直。如图所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是( )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
7.(4分)A、B是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在静电力作用下,沿电场线从A点运动到B点,其速度-时间图像如图所示,则( )
A.EA>EB B.EA<EB
C.φA=φB D.φA>φB
8.(6分)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图甲所示的电路。
甲 乙
(1)在实验过程中,调节滑动片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是________的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);
(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑动片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图乙所示,则电流为________ A,此时小灯泡的功率为________ W;
(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是________。
A.0.08 A B.0.12 A C.0.20 A
9.(8分)如图所示,两平行金属板A、B间有一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4 cm,其连线的延长线与金属板A成30°角。已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为-4.8×10-17 J,元电荷e=1.6×10-19 C。求:
(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E;
(2)若选取A板的电势φA=0,C点距A板1 cm,电子在D点的电势能为多少?
10.(12分)如图所示,M为一线圈电阻RM=0.4 Ω的电动机,R=24 Ω,电源电动势E=40 V。当开关S断开时,理想电流表的示数I1=1.6 A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0 A。求:
(1)电源内阻r;
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗的总功率。
11.(4分)如图所示的电路中,U=90 V,滑动变阻器R2的最大阻值为200 Ω,R1=100 Ω。当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )
A.30 V B.45 V C.60 V D.75 V
12.(4分)在方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最大
D.a点的磁感应强度的值最小
13.(4分)如图所示为一水平放置的条形磁铁,一闭合线框abcd位于磁铁的左端,线框平面始终与磁铁的上表面垂直,并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时,穿过线框的磁通量变化情况为( )
A.不发生变化 B.先减少后增加
C.先增加后减少 D.不能确定
14.(4分)(多选)如图所示,平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏。今有质子、氘核和α粒子均从A板由静止开始经加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断正确的是( )
A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.加速电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4
D.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2
15.(4分)(多选)如图所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 Ω,两个定值电阻均为8 Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6 F,则( )
A.开关断开时两极板间的电压为 V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6 C
C.开关接通时两极板间的电压为 V
D.开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6 C
16.(4分)(多选)所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A.此时硅光电池的内阻为12.5 Ω
B.此时硅光电池的总功率为0.72 W
C.此时硅光电池的输出效率约为56%
D.若把内阻为10 Ω的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4 W
17.(9分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)现备有以下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~50 Ω);
C.滑动变阻器(0~10 kΩ);
D.电压表(0~3 V);
E.电压表(0~15 V);
F.电流表(0~0.6 A);
G.电流表(0~3 A);
H.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________,电压表应选________。
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框内画出该实验最合理的电路图。
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U I图像,根据图像得到被测电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。
1 2 3 4 5 6
I/A 0.05 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40
U/V 1.45 1.40 1.32 1.27 1.22 1.13
根据图像得到被测电池的电动势E=1.50 V;内电阻r== Ω≈0.94 Ω。
18.(13分)如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的足够大的屏上,A点到MN的距离为,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子运动到MN时的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ;
(4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x。
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