【題目】物理學(xué)中將帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比稱為比荷，根據(jù)某帶電粒子在電場和磁場中受力及運(yùn)動情況，可以得出它的比荷。如圖是陰極射線管，左端正負(fù)極接高壓電源可從陰極K水平向右發(fā)射帶電粒子束（也叫陰極射線），當(dāng)圖中金屬板D1、D2之間未加電場時，粒子束不偏轉(zhuǎn)，最終運(yùn)動到屏上P1點(diǎn)。按圖示方向在D1、D2之間施加電場E之后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)并運(yùn)動到屏上P2點(diǎn)。

(1)判斷該粒子束的電性，簡要說明理由。

(2)為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它沿水平方向直接運(yùn)動到P1，需要在兩塊金屬板D1、D2之間的區(qū)域再施加一個大小合適、方向垂直于紙面的磁場。若已知金屬板D1、D2間距離d，兩板間的電壓U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

①請判斷磁場的方向并求出陰極射線速度v的表達(dá)式。

②去掉D1、D2間的電場，陰極射線經(jīng)N點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場打到在屏上P3點(diǎn)。若已知P3到N點(diǎn)水平距離為D，豎直距離為h，金屬板D1、D2的板長為L，請推導(dǎo)出陰極射線中粒子的比荷的表達(dá)式。

【答案】(1)負(fù)電荷；(2)①v=，②

【解析】

(1)粒子束經(jīng)過電場時受到向下的場力偏轉(zhuǎn)，場強(qiáng)方向向上，場強(qiáng)方向與電場力方向相反，所以粒子帶負(fù)電荷。

(2)①磁場力方向與電場力方向相反，由左手定則可判斷出磁場方向垂直紙面向外，由題意可得出當(dāng)電場力大小等于磁場力，粒子束所受合力為零，做勻速直線運(yùn)動，有

聯(lián)立解得速度的表達(dá)式為

②粒子進(jìn)入磁場中，在洛侖茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動，離開磁場后做勻速直線運(yùn)動，如下圖所示

由牛頓第二定律

又

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閱讀如下資料并回答問題；自然界中的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波；②物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；③在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變．若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100％地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，即P0=T 4，其中常量=5.67 10-8W/（m2·K4）。在下面的問題中，把研究對象都簡單地看作黑體。有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rs=696000km，太陽表面溫度T=5770K，地球半徑r=6371km．球面積=4R2，其中R為球半徑。

（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為 210-7m~110-5m范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍；

（2）每小時從太陽表面輻射的總能量為多少；

（3）已知太陽到地球的距離約1.49108km，忽略太陽輻射能量在傳播過程中的損失。地球表面受到來自太陽的輻射能量的總功率約為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖(a)所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化．所用交流電源頻率為50 Hz.打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個點(diǎn)未畫出)．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動為勻加速運(yùn)動．回答下列問題：

(1)實驗中，必要的措施是_______．

A.細(xì)線必須與長木板平行

B.先接通電源再釋放小車

C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D.平衡小車與長木板間的摩擦力

(2)在打點(diǎn)計時器打出B點(diǎn)時，物塊的速度大小為________m/s， (保留兩位有效數(shù)字)

(3)物塊的加速度大小為________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)生活經(jīng)驗可知，處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的，當(dāng)水不再流動時，水面應(yīng)該處于同一高度。在著名的牛頓“水桶實驗”中發(fā)現(xiàn)：將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定時水面呈凹狀，水桶截面圖如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為，以桶為參考系，其中的水除受重力外，還受到一個與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”，其方向背離轉(zhuǎn)軸，大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個小水滴在該力作用下也具有一個對應(yīng)的“勢能”，在重力和該力的共同作用下，水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總勢能。根據(jù)以上信息可知，下列說法中正確的是（　�。�

A.該“力”對水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B.小水滴沿水面向上移動時，該“勢能”不變

C.小水滴沿水面向上移動時，重力勢能的增加量等于該“勢能”的減少量

D.小水滴沿水面向上移動時，受到重力和該“力”的合力大小不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)欲用圖甲所示裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。實驗中砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。

(1)實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項操作是_______。

A.將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，給打點(diǎn)計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動

(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計時器的工作頻率為50Hz。該同學(xué)計劃利用v—t圖像計算小車的加速度。首先用刻度尺進(jìn)行相關(guān)長度的測量，其中CE的測量情況如圖丙所示，由圖可知CE長為_____cm，依據(jù)此數(shù)據(jù)計算打點(diǎn)計時器打下D點(diǎn)時小車的速度為_______m/s，同理可計算出A、B、C、E、F各點(diǎn)小車的速度，描繪出小車的v—t圖像，由圖線可得出小車的加速度大小。

(3)利用控制變量法多次測量，總結(jié)得出：當(dāng)物體質(zhì)量相同時，加速度跟物體所受合外力成正比；當(dāng)____________________。

(4)綜合上述實驗結(jié)論，如何得出牛頓第二定律？（簡述得出過程）_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從底端沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動的加速度為，已知物體在斜面上上升的最大高度為h，重力加速度為g。則在整個過程中物體的（　�。�

A.機(jī)械能守恒

B.動能減少了

C.機(jī)械能減少了

D.重力勢能增加了

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如題圖所示．

（1）甲同學(xué)按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如題圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)．從紙帶上A點(diǎn)開始每隔一個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，取得兩個計數(shù)點(diǎn)B和C．該同學(xué)用刻度尺，測得OA=9.62cm，OB=l5.89cm，OC=23.64cm．已知打點(diǎn)計時器每0.02s打一個點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2．在OB段運(yùn)動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=_______J；重物的動能增加量ΔEk=______ J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）；

（2）乙同學(xué)利用該實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)的距離h，算出了各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如題圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點(diǎn)，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是________．

乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g _____ k（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】先后讓一束電子和一束氫核通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場。進(jìn)入時速度方向與板面平行，在下列兩種情況下，分別求出離開時電子偏角的正切與氫核偏角的正切之比。（已知電子的質(zhì)量me、氫核的質(zhì)量mH）

(1)電子與氫核的初速度相同

(2)電子與氫核的初動能相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　�。�

A.對于一定質(zhì)量的理想氣體，從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加

B.兩個相距無窮遠(yuǎn)的分子在靠近的過程中，分子勢能可能先減小后增大

C.相同質(zhì)量的兩物體，升高相同的溫度，內(nèi)能的增加量一定相同

D.物體的內(nèi)能改變時，溫度可能不變

E.內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)，所以溫度不變，體積變大，內(nèi)能一定變大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案