【題目】帶電粒子的電量與質(zhì)量的比值(e/m)稱為比荷。湯姆生當(dāng)年用來測定電子比荷的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)過加速電壓加速后,形成細細的一束電子流。當(dāng)極板C、D間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束將打在熒光屏上的O點;若在C、D間加上電壓U,則電子束將打在熒光屏上的P點,P點與O點的豎直距離為h;若再在CD極板間加一方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,電子束又重新打在了O點。已知極板C、D的長度為L1C、D間的距離為d,極板右端到熒光屏的距離為L2。不計電子重力影響。

1)求電子打在熒光屏O點時速度的大小;

2a.推導(dǎo)出電子比荷的表達式(結(jié)果用題中給定的已知量的字母表示);

b.若L1=5.00cm,d=1.50cm,L2=10.00cm,偏轉(zhuǎn)電壓U=200V,磁感應(yīng)強度B=6.3×104T,h=3.0cm。估算電子比荷的數(shù)量級。

3)上述實驗中,未記錄陰極K與陽極A之間的加速電壓U0,若忽略電子由陰極K逸出時的速度大小,根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)能否估算出U0的值?并說明理由。

【答案】(1) (2)a. b. 1011C/kg (3)

【解析】1)加上磁場后,電子做勻速直線運動,有evB=eE

所以  

2a.電子在水平方向做勻速運動,

電子在豎直方向做勻加速運動,加速度

偏轉(zhuǎn)距離

離開極板區(qū)域時豎直方向的分速度為vy=at1

電子離開極板區(qū)域后做勻速直線運動,經(jīng)t2時間到達熒光屏,

在時間t2內(nèi)豎直方向上運動的距離為y2 = vy t2

h= y1 + y2

所以 

b.代入數(shù)據(jù)知,電子比荷的數(shù)量級為1011C/kg

3)能。

由動能定理 ,已知ve/m,可求U0

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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,這列波的傳播速度是30cm/s,如圖為距波源7.50cm處的質(zhì)點的振動圖象,且該質(zhì)點開始振動時記為0時刻,則下列說法正確的是_______

A.波源的起振方向沿y軸負方向

B.該質(zhì)點與距波源2.5cm處的質(zhì)點運動方向始終相同

C.當(dāng)t=0.1s時,波源處的質(zhì)點處于波峰

D.當(dāng)t=0.2s時,該質(zhì)點的位移為6.00cm

E.當(dāng)該質(zhì)點經(jīng)過的路程為1cm時,波源處的質(zhì)點加速度為零

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【題目】約里奧·居里夫婦由于發(fā)現(xiàn)了人工放射性,而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。1934年,他們用射線轟擊鋁箔,產(chǎn)生了一種新的放射性物質(zhì)X和一個中子n,該放射性物質(zhì)X不穩(wěn)定繼續(xù)反應(yīng)放出Y粒子而生成硅,則下列說法正確的是

A. Y粒子是放射性物質(zhì)X的核外電子釋放出來形成的

B. 新的放射性物質(zhì)X是磷元素的同位素,核子數(shù)為30

C. 放射性物質(zhì)X放出Y粒子生成硅30的過程屬于重核裂變

D. 人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多,因此放射性廢料更不容易處理

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【題目】如圖所示,兩根靠得很近的平行長直導(dǎo)線①、②,分別通以向上的電流I1、I2,且I1>I2,導(dǎo)線①、②受到的安培力大小分別為F1F2,則F1______F2(選填“>”、“<”“=”);導(dǎo)線①受到的安培力F1的方向為___________。

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【題目】如圖所示,小明在演示慣性現(xiàn)象時,將一杯水放在桌邊,杯下壓一張紙條。若緩慢拉動紙條,發(fā)現(xiàn)杯子會出現(xiàn)滑落;當(dāng)他快速拉動紙條時,發(fā)現(xiàn)杯子并沒有滑落。對于這個實驗,下列說法正確的是

A. 緩慢拉動紙條時,摩擦力對杯子的沖量較小

B. 快速拉動紙條時,摩擦力對杯子的沖量較大

C. 為使杯子不滑落,杯子與紙條的動摩擦因數(shù)盡量大一些

D. 為使杯子不滑落,杯子與桌面的動摩擦因數(shù)盡量大一些

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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為M,邊長為l,電阻為R的正方形均勻金屬線框,BC邊與虛線PQ平行,PQ右側(cè)有豎直向上的勻強磁場,磁場寬度大于l,磁感應(yīng)強度大小為B線框通過一水平細線繞過光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)由靜止釋放物體,當(dāng)線框有一半進入磁場時已勻速運動,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,線框從開始運動到AD邊剛進入磁場過程中

A. 剛釋放線框的瞬間,線框的加速度為

B. 細繩拉力的最小值為

C. 線框恰全部進入磁場時,產(chǎn)生的熱量等于

D. 線框有一半進入磁場時與線框AD邊剛進入磁場時BC兩端的電壓大小之比為3:4

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【題目】宇航員的訓(xùn)練、競技體育的指導(dǎo)、汽車的設(shè)計等多種工作都會用到急動度的概念。急動度j是加速度變化量Δa與發(fā)生這一變化所用時間Δt的比值,即j = ,它的方向與物體加速度變化量的方向相同。一物體從靜止開始做直線運動,其加速度a隨時間t的變化關(guān)系如圖,則該物體在

A. t = 0時和t = 2s時加速度等大反向

B. t = 2s時和t = 4s時急動度等大反向

C. 1s~3s內(nèi)做減速運動

D. 0~5s內(nèi)速度方向不變

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【題目】某實驗小組研究木塊與某粗糙木板間的摩擦因數(shù),步驟如下:

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2)調(diào)節(jié)裝置使F、x均為0.然后緩慢向左拉動木板.得到多組數(shù)據(jù)(F,x),木塊與木板相對滑動后,控制木板立即靜止,整個過程彈簧始終在彈性限度內(nèi).電腦中得到如圖乙Fx圖象。其中Fmxm為記錄數(shù)據(jù)F、x中的最大值.己知木塊質(zhì)量為m,重力加速度取g,滑動摩擦力等于最大靜摩捸力.用圖象中獲得的數(shù)據(jù)和己知量表示下列物理量。

①整個過程中彈簧彈性勢能最大值為_____;

②摩擦力對木塊所做的功為____

③木塊與粗糙板間摩擦因數(shù)______

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【題目】光電倍增管可將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并逐級放大,其前兩個平行倍增極結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)頻率為的入射光照射到第1倍增極的上表面MN時,極板上表面逸出大量速率不同、沿各個方向運動的光電子,空間加上垂直紙面的勻強磁場,可使從MN逸出的部分光電子打到第2倍增極的上表面PQ。已知第1倍增極金屬的逸出功為W,兩個倍增極長度均為d,水平間距為,豎直間距為,光電子電量為e、質(zhì)量為m,普朗克常量為h,僅考慮光電子在紙面內(nèi)運動且只受洛倫茲力作用。

1)求從MN上逸出的光電子的最大速率。

2)若以最大速率、方向垂直MN逸出的光電子可以全部到達PQ,求磁感應(yīng)強度的大小和方向。

3)若保持(2)中的磁場不變,關(guān)閉光源后,發(fā)現(xiàn)仍有光電子持續(xù)擊中PQ,求關(guān)閉光源后光電子持續(xù)擊中PQ的時間。

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