示波器的示意圖如圖,金屬絲發(fā)射出來的電子(初速度為零,不計重力)被加速后從金屬板的小孔穿出,進入偏轉電場。電子在穿出偏轉電場后沿直線前進,最后打在熒光屏上。設加速電壓U1=1640V,偏轉極板長L=4cm,偏轉板間距d=1cm,當電子加速后從兩偏轉板的中央沿板平行方向進入偏轉電場。
(1)偏轉電壓U2為多大時,電子束打在熒光屏上偏轉距離最大?
(2)如果偏轉板右端到熒光屏的距離S=20cm,則電子束最大偏轉距離為多少?
(1)205V;(2)0.055m
解析試題分析:(1)設電子電量大小e,質量為m,進入偏轉電場初速度v0,
根據(jù)動能定理,有 eU1=
電子在偏轉電場的飛行時間t1="L" / v0
電子在偏轉電場的加速度a==
要使電子束打在熒光屏上偏轉距離最大,電子經(jīng)偏轉電場后必須沿下板邊緣射出。
電子在偏轉電場中的側移距離為
則有: =at12
由①②③④得:偏轉電壓U2 =
代入數(shù)據(jù)解得U2=205V
(2)設電子離開電場后側移距離為y1,則電子束打在熒光屏上最大偏轉距離
y=+y1
由于電子離開偏轉電場的側向速度vy =
電子離開偏轉電場后的側向位移y1=vy S/v0
得電子最大偏轉距離y=+
代入數(shù)據(jù)解得y=0.055m
考點:帶電粒子在電場中的偏轉
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
電路如圖所示,電源電動勢,內阻,電阻,,,C為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板距離相等,極板長,兩極板的間距。
(1)若開關S處于斷開狀態(tài),則當其閉合后,求流過R4的總電量為多少?
(2)若開關S斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入C的電場中,剛好沿虛線勻速運動,問:當開關S閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中,能否從C的電場中射出?(要求寫出計算和分析過程,g取)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a和b之間的距離為d,兩板之間的電壓Uab按圖所示規(guī)律變化,其變化周期為T.在t=0時刻,一帶電粒子(+q)僅在該電場的作用下,由a板從靜止開始向b板運動,并于t=nT(n為自然數(shù))時刻,恰好到達b板。
求:(1)帶電粒子運動過程中的最大速度為多少?
(2)若粒子在時刻才開始從a板運動,那么經(jīng)過同樣長的時間,它將運動到離a板多遠的地方?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖甲所示,在豎直方向存在著兩種區(qū)域:無電場區(qū)域和有理想邊界的勻強電 場區(qū)域。兩種區(qū)域相互間隔出現(xiàn),豎直高度均為h。電場區(qū)域共有n個,水平方向足夠長,每一電場區(qū)域場強的大小均為E,且E=,場強的方向均豎直向上。一個質量為m、電 荷 量 為 q 的帶正電小球(看作 質點),從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落,不計空氣阻力。求:
(1)小球剛離開第n個電場區(qū)域時的速度大。
(2)小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域所經(jīng)歷的總時間;
(3)若在第n個電場區(qū)域內加上水平方向的磁場,磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示,已知圖象中,磁感應強度變化的周期T是帶電小球在磁場中作勻速圓周運動周期的2倍,問哪段時間內進入第n個電場的小球能返回到與出發(fā)點等高的位置?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
在真空中速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)射入兩平行板間,如圖所示,極板長度L=8.0×10-2m間距d=5.0×10-2m,兩極板不帶電時,電子將沿極板間的中線通過,在極板上加一個50Hz的交變電壓u=U0sinωt,如果所加電壓的最大值U0超過某值UC時,電子束將有時能通過兩極板,有時而不能通過(電子電荷量e=1.6×10-19C,電子質量m=9.1×10-31kg).求:
(1)UC的大小為多少;
(2)求U0為何值時,才能使通過與間斷的時間之比Δt1∶Δt2=2∶1.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,為使帶負電的點電荷q在一勻強電場中沿直線勻速地由A點運動到B點,必須對該電荷施加一個恒力F=1.2×10-4N,如圖所示。若AB=20cm,37°,q=-3×10-7C,A點的電勢V, (不計負電荷的重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)B點的電勢;
(2)在圖中用實線畫出電場線,用虛線畫出通過A、B兩點的等勢面,并標明它們的電勢;
(3)點電荷q在由A到B的過程中電勢能的變化量是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,兩平行金屬板E、F之間電壓為U,兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內,有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.一質量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力),由E板中央處靜止釋放,經(jīng)F板上的小孔射出后,垂直進入磁場,且進入磁場時與邊界MN成60°角,最終粒子從邊界MN離開磁場.求:
(1)粒子離開電場時的速度大小v;
(2)粒子在磁場中圓周運動的半徑r和運動的時間t.
(3)兩邊界MN、PQ的最小距離d;
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,一標有“220V/880W”和“220V/440W”強弱兩檔的純電阻加熱器,通過電阻r=5Ω接入一理想變壓器副線圈上,當原線圈a、b兩端接入u=11000sin100πt(V)的交變電壓,加熱若在弱檔上正常工作,由此可知( 。
| A. | 原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=50:1 | B. | 交變電壓的頻率為100Hz |
| C. | 變壓器的輸入功率為460W | D. | 副線圈中電流的有效值為4A |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,有兩個量程的電壓表,當使用ab兩個端點時,量程為0—10V,當使用ac兩個端點時,量程為0— 100V,已知電流表的內阻Rg為500Ω,滿偏電流為1mA,求電阻R1 R2值。
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