【題目】如圖1所示,真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計(jì))經(jīng)過(guò)U0=1000V的加速電場(chǎng)后,由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入.A、B板長(zhǎng)l=020m,相距d=0020m,加在AB兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的u—t圖線如圖2所示.設(shè)A、B間的電場(chǎng)可看做是均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng).在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視為恒定的.兩板右側(cè)放一記錄圓筒,筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b=015m,筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),周期T=020s,筒的周長(zhǎng)s=020m,筒能接收到通過(guò)AB板的全部電子.

(1)t=0時(shí)(見(jiàn)圖2,此時(shí)u=0)電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn),并取y軸豎直向上.試計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的y坐標(biāo)和x坐標(biāo).(不計(jì)重力作用)

(2)在給出的坐標(biāo)紙(3)上定量地畫出電子打到記錄紙上的點(diǎn)形成的圖線.

【答案】1y=2.5cm;第一個(gè)最高點(diǎn)x=2cm第二個(gè)最高點(diǎn)x=12cm;第三個(gè)最高點(diǎn)x=22cm;(2)如圖;

【解析】1)計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)v0為電子沿A、B板的中心線射入
電場(chǎng)時(shí)的初速度,則

電子在中心線方向的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)電子穿過(guò)A、B板的時(shí)間為t0,則l=v0t0

電子在垂直AB板方向的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)于恰能穿過(guò)A、B板的電子,在它通過(guò)時(shí)加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足

聯(lián)立①、②、③式解得

此電子從A、B板射出時(shí)沿y方向的分速度為

此后,此電子作勻速直線運(yùn)動(dòng),它打在記錄紙上的點(diǎn)最高,設(shè)縱坐標(biāo)為y,由圖可得

由以上各式解得

從題給的u-t圖線可知,加于兩板電壓u的周期T0=0.10秒,u的最大值um=100伏,因?yàn)?/span>uCum,在一個(gè)周期T0內(nèi),只有開(kāi)始的一段時(shí)間間隔△t內(nèi)有電子通過(guò)AB

因?yàn)殡娮哟蛟谟涗浖埳系淖罡唿c(diǎn)不止一個(gè),根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)與起始記錄時(shí)刻的規(guī)定,第一個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

第二個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

第三個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

由于記錄筒的周長(zhǎng)為20厘米,所以第三個(gè)最高點(diǎn)已與第一個(gè)最高點(diǎn)重合,即電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)只有兩個(gè),它們的x坐標(biāo)分別由⑧和⑨表示

2)電子打到記錄紙上所形成的圖線,如圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中兩等量異種電荷P、Q固定于一等腰梯形ABCD兩腰的中點(diǎn)處,已知一帶正電的試探電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),試探電荷的電勢(shì)能增加,則以下判定正確的是

A. P是正電荷,Q是負(fù)電荷

B. B點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì)

C. A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

D. A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管,左端封閉,右端開(kāi)口,左端用水銀封閉著長(zhǎng)L=15cm的理想氣體,當(dāng)溫度為27℃時(shí),兩管水銀面的高度差,設(shè)外界大氣壓為75cmHg,則

(I)若對(duì)封閉氣體緩慢加熱,為了使左右兩管中的水銀面相平,溫度需升高到多少?

(2)若保持27℃不變,為了使左右兩管中的水銀面相平,需從右管的開(kāi)口端再緩慢注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為多少?

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【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,波速為v=4 m/s。已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示t=0.45 s時(shí)部分波形圖如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是________

A. 簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸正方向

B. 簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為1.8 m

C. x=0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)滯后0.5 s

D. x=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.6 s的路程為0.6 m

E. t=0.45 s時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為

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【題目】如圖所示,在邊長(zhǎng)為L的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以某一速度從AC邊中點(diǎn)P、平行于CD邊垂直磁場(chǎng)射入,粒子的重力忽略不計(jì).

(1)若粒子能從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R

(2)若粒子能從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;

(3)若粒子能從AC邊飛出磁場(chǎng),求粒子飛出磁場(chǎng)的位置與P點(diǎn)之間的最大距離d

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【題目】2018112日,我國(guó)以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、第27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星(介于近地和同步之間的軌道)這兩顆衛(wèi)星( )

A. 運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

B. 運(yùn)行速度小于同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度

C. 發(fā)射速度大于第一宇宙速度

D. 發(fā)射速度小于同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶有擋板的光滑斜面固定在水平平面上,斜面傾角。質(zhì)量均為2kgA、B兩物體用輕質(zhì)彈簧拴接在一起,彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm,質(zhì)量為4kg的物體C用細(xì)線通過(guò)光滑的輕質(zhì)滑輪與物體B連接。開(kāi)始時(shí)A、B均靜止在斜面上,A緊靠在擋板處。用手托住C,使細(xì)線剛好被拉直。現(xiàn)把手拿開(kāi),讓C由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),從C開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A剛要離開(kāi)B擋板的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(g10m/s2)( )

A. 初狀態(tài)彈簧的壓縮量為2cm

B. 末狀態(tài)彈簧的壓縮量為2cm

C. 物體B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 物體C克服繩的拉力所做的功為0.8J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,現(xiàn)使小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體A的受力及速度情況判斷正確的是(不計(jì)滑輪摩擦和繩子的質(zhì)量)( )

A. 繩子的拉力大于A的重力

B. 繩子的拉力小于A的重力

C. A的運(yùn)動(dòng)速度先減小再增大

D. A的運(yùn)動(dòng)速度先增大再減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為質(zhì)譜儀上的原理圖,M為粒子加速器,電壓為U15000VN為速度選擇器, 磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B10.2T,板間距離為d 0.06m;P為一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形abcd的磁場(chǎng)區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B20.1T,方向垂直紙面向外,其中dc的中點(diǎn)S開(kāi)有小孔,外側(cè)緊貼dc放置一塊熒光屏。今有一比荷為的正離子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速后,恰好通過(guò)速度選擇器,從a孔以平行于ab方向進(jìn)入abcd磁場(chǎng)區(qū),正離子剛好經(jīng)過(guò)小孔S 打在熒光屏上。求:

1)粒子離開(kāi)加速器時(shí)的速度v;

2)速度選擇器的電壓U2

3)正方形abcd邊長(zhǎng)l。

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