【題目】如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為U1的電場加速,加速電壓U1隨時間t變化的圖象如圖乙所示。每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板AB間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點OA、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:

1)要使電子都打不到熒光屏上,則AB兩板間所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件;

2)當(dāng)A、B板間所加電壓U2'=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。

【答案】1U至少為100V;(2)電子打在屏上距中心點O2.5cm5.0cm范圍內(nèi)。

【解析】試題分析:(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m、電量為e,電子通過加速電場后的速度為v,由動能定理有: ;

電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間;

此過程中電子的側(cè)向位移

聯(lián)立上述兩式解得: ;

要使電子都打不到屏上,應(yīng)滿足u取最大值800V時仍有

代入數(shù)據(jù)可得,為使電子都打不到屏上,U至少為100V

2)當(dāng)電子恰好從A板右邊緣射出偏轉(zhuǎn)電場時,其側(cè)移量最大

電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時,其速度的反向延長線通過偏轉(zhuǎn)電場的中心,設(shè)電子打在屏上距中心點的最大距離為Ymax,則由幾何關(guān)系可得: ,解得

由第(1)問中的可知,在其它條件不變的情況下,u越大y越小,所以當(dāng)u=800V時,電子通過偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)移量最小。其最小側(cè)移量

同理,電子打在屏上距中心點的最小距離

所以電子打在屏上距中心點O2.5cm5.0cm范圍內(nèi)。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB是半徑為R=15m1/4圓周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是直徑為15m的半圓軌道,DBDO軌道的中央。一個小球從A點的正上方自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道通過O點。求:

(1)若小球恰能到O點,則小球從O點飛出到第一次碰AB圓周軌道的時間是多少?

(2)若小球到O點時對軌道的壓力等于其重力,則小球從O點飛出到第一次碰AB圓周軌道的速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一勁度系數(shù)為k的彈簧,當(dāng)彈簧從原長伸長Δl時彈力做功為W0.若規(guī)定彈簧處于原長時彈性勢能為零,則下列敘述正確的是( )

A. 使彈簧從原長伸長Δl時,彈力做正功W0,彈性勢能Ep<0

B. 使彈簧從原長壓縮Δl時,彈力做負(fù)功W0,彈性勢能Ep>0

C. 使彈簧從伸長Δl變化到縮短Δl的過程中,彈力做2W0的正功

D. 使彈簧從伸長Δl變化到縮短Δl的過程中,彈力的功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國自主研制的探月衛(wèi)星在奔月旅途中,先后完成了一系列高難度的技術(shù)動作.探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球附近,在P點進(jìn)行第一次剎車制動后被月球捕獲,進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行,如圖所示,若衛(wèi)星的質(zhì)量為m,遠(yuǎn)月點Q距月球表面的高度為h,運行到Q點時它的角速度為ω、加速度為a,月球的質(zhì)量為M、半徑為R,月球表面的重力加速度為g,引力常量為G,則衛(wèi)星在遠(yuǎn)月點時,月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為(  )

A. B. ma

C. D. m(Rh)ω2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:

(1)若入射小球質(zhì)量為m,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則______

Am1>m2 r1>r2 B.m1>m2 r1<r2 Cm1>m2 r1=r2 D.m1<m2 r1r2

(2)若采用乙裝置進(jìn)行實驗,以下所提供的測量工具中必需的是_______·

A.直尺 B.游標(biāo)卡尺 c.天平 D.彈簧秤 E.秒表

(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,則在用甲裝置實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置),所得驗證動量守恒定律的結(jié)論為_________(用裝置圖中的字母表示

(4)在實驗裝置乙中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用一個小球驗證小球在斜槽上下滑過程中的機(jī)械能守恒.這時需要測是的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球從斜槽末端做平拋運動的水平位移s、豎直高度h2,則所需驗證的關(guān)系式為:________·

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【題目】航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的.電磁驅(qū)動原理如圖所示,當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時,線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在在固定線圈左側(cè)同一位置,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán),電阻率ρ<ρ.則合上開關(guān)S的瞬間(

A. 電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射

B. 從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向

C. 若將銅環(huán)放置在線圈右方,環(huán)將向左運動

D. 銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力

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【題目】如圖所示,虛線為某電場的等勢面,今有兩個帶電粒子(重力不計),以不同的速率沿不同的方向,A點飛入電場后,沿不同的軌跡12運動,由軌跡可以斷定(  )

A. 兩個粒子的電性一定不同

B. 粒子1的動能先減少后增加

C. 粒子2的電勢能增大后減小

D. 經(jīng)過B、C兩點,兩粒子的速度一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根光滑的足夠長直金屬導(dǎo)軌曲ab、cd平行置于豎直面內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時速度恰好達(dá)到最大速vm。重力加速度為g,不計導(dǎo)軌的電阻。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,通過金屬棒MN的電荷量q

(3)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,電阻R上產(chǎn)生電熱QR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平行金屬帶電極板MN 的電場中,若將電量為-4×106C的負(fù)點電荷從A點移到M 板,克服電場力做功8×104 J;若把該點電荷從A點移到N板,電場力做正功為4×104J。則:

(1) 若將該點電荷從M板附近移到N板,電荷的電勢能變化多少?M、N 兩板的電勢差UMN等于多少?

(2) M板的電勢φMA點的電勢φA分別是多少?

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