直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn)a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3?譕1正對B和E,孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點(diǎn)離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。電子質(zhì)量me=9.1×10-31 kg,電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場,(不計電子的重力)
求:(1)各相對兩板間的電場強(qiáng)度(小數(shù)點(diǎn)后保留2位)。
(2)電子離開H點(diǎn)時的動能。
(3)四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH)。
(1)1516.67N/C(2)3.64×10-17 J(3)0.24 m.
解析試題分析:(1)三對正對極板間電壓之比U1∶U2∶U3=Rab∶Rbc∶Rcd=1∶2∶3,
板間距離之比L1∶L2∶L3=1∶2∶3 故三個電場場強(qiáng)相等
E==1516.67N/C
(2)根據(jù)動能定理 eU=mv2-mv02電子離開H點(diǎn)時動能Ek=mv02+eU=3.64×10-17 J
(3)由于板間場強(qiáng)相等,則電子在“豎直方向”受電場力不變,加速度恒定.可知電子做類平拋運(yùn)動:
“豎直方向”L1+L2+L3=.
“水平方向”x=v0t
消去t解得x="0.12" m.
極板總長AB+CD+EF+GH="2x=0.24" m.
考點(diǎn):此題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題;及考察了動能定理也考察了類平拋運(yùn)動的規(guī)律。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖(a)所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m,板長L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏.現(xiàn)在AB板間加如圖(b)所示的方波形電壓,已知U0=1.0×102V.在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電荷量q=1.0×10-2C,速度大小均為v0=1.0×104m/s.帶電粒子的重力不計.
求:(1)在t=0時刻進(jìn)入的粒子,射出電場時豎直方向的速度;
(2)熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度;
(3)若撤去擋板,同時將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s,則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅱ.兩個電場大小均為E,不計電子所受重力,電子的電荷量為e,則:
(1)求從電場區(qū)域Ⅰ的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時的坐標(biāo);
(2)證明在電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子恰能從MNPQ區(qū)域左下角P點(diǎn)離開;
(3)求由電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子到達(dá)P點(diǎn)所需最短時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,在鉛版A上放一個放射源C可向各個方向射出速率為v的β射線,B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動勢為,內(nèi)阻為r,滑動變阻器總阻值為R.圖中滑動變阻器滑片置于中點(diǎn),A、B間距為d,M為熒光屏(足夠大),它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè),已知β粒子的質(zhì)量為m,電荷量e,不計β射線所形成的電流對電路的影響, 求:
(1)閉合開關(guān)S后,AB間的場強(qiáng)的大小是多少?
(2)β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間?
(3)切斷開關(guān)S,并撤去金屬網(wǎng)B,加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,設(shè)加上B后β粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長度是多?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,有A、B兩點(diǎn),它們間距為2cm,兩點(diǎn)的連線與場強(qiáng)方向成60°角.將一個電荷量為-1×10-5C的電荷由A移到B,其電勢能增加了0.1J.則:
(1)在此過程中,電場力對該電荷做了多少功?(3分)
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB為多少?(3分)
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?(4分)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)質(zhì)量為5×10-3kg的帶電微粒以v0=2m/s的速度從水平位置的平行金屬板A、B的中央飛入板間,如圖所示,已知板長L=10cm,板間距d=2cm,當(dāng)UAB=103V時,帶電微粒恰好沿直線穿過板間(g取10m/s2),求:
(1)帶電微粒帶什么電荷,所帶的電荷量多大?
(2)AB間的電壓在什么范圍內(nèi)時帶電微粒能從板間飛出?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,兩塊平行板電極的長度為L,兩板間距離遠(yuǎn)小于L,可忽略不計。兩板的正中央各有一個小孔M、N,兩孔連線與板垂直。現(xiàn)將兩極板分別接在可調(diào)直流電壓U的兩端,極板處在一有界勻強(qiáng)磁場(板內(nèi)無磁場),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場的兩條邊界CD、DE的夾角θ=60°。下極板延長線與邊界DE交于Q點(diǎn),極板最右端P與Q間距離為2.5L,F(xiàn)將比荷均為的各種粒子分別從M孔射入電場,不考慮粒子的重力。將帶正電的粒子從M無初速釋放,
①若粒子恰好打到下極板右端,求所加直流電壓的值U1.
②若,則該粒子經(jīng)過多少次電場的加速后可以離開磁場區(qū)域?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16 分)如圖甲,距離很近的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場范圍很大,方向垂直紙面向里。在邊界上固定兩個等長的平行金屬板A 和D ,兩金屬板中心各有-小孔S1、S2 ,板間電壓的變化規(guī)律如圖乙,正、反向最大電壓均為U0,周期為T0。一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在磁場中運(yùn)動的周期也是T0 。現(xiàn)將該粒子在t=T0/4時刻由S1靜止釋放,經(jīng)電場加速后通過S2又垂直于邊界進(jìn)人右側(cè)磁場區(qū)域,在以后的運(yùn)動過程中不與金屬板相碰。不計粒子重力、極板外的電場及粒子在兩邊界間運(yùn)動的時間。
(1)求金屬板的最大長度。
(2)求粒子第n次通過S2的速度。
(3)若質(zhì)量m ’="13/12" m 電荷量為+q的另一個粒子在t =" 0" 時刻由S1靜止釋放,求該粒子在磁場中運(yùn)動的最大半徑。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示電路中,R為一滑動變阻器,P為滑片,若將滑片向下滑動,則在滑動過程中,下列判斷錯誤的是( )
A.電源內(nèi)電路消耗功率一定逐漸增大 | B.燈泡L2一定逐漸變暗 |
C.電源效率一定逐漸減小 | D.R上消耗功率一定逐漸變小 |
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