【題目】一種測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi),陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陽(yáng)極A與陰極K之間的高壓加速后,形成細(xì)細(xì)的一束電子流,沿圖示方向進(jìn)入間距為d的兩極板C、D間的區(qū)域。若兩極板C、D間無(wú)電壓,電子將沿直線打在熒光屏的中心O點(diǎn);若在兩極板間施加恒定電壓U,則離開(kāi)極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點(diǎn);若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則電子在熒光屏上產(chǎn)生的亮點(diǎn)又回到O點(diǎn)。
(1)判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;
(2)求電子擊中O點(diǎn)時(shí)的速度大小v;
(3)已知極板的長(zhǎng)度l=5.00cm,間距d=1.50cm,極板區(qū)的中點(diǎn)M到O點(diǎn)的距離L=12.50cm,極板間電壓U=200V,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.3×10–4T,P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y=3.0cm。根據(jù)上述數(shù)據(jù),計(jì)算電子的比荷(保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(1)垂直紙面向里 (2) (3)1.6×1011C/kg
【解析】
沒(méi)有加磁場(chǎng)時(shí),電子進(jìn)入平行板電容器極板間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可推導(dǎo)出垂直于極板方向的位移,電子離開(kāi)極板區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向的速度等于電子剛進(jìn)入極板間的初速度,求出勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,即可求出P點(diǎn)離開(kāi)O點(diǎn)的距離.加上磁場(chǎng)B后,熒光屏上的光點(diǎn)重新回到O點(diǎn),說(shuō)明電子通過(guò)平行板電容器的過(guò)程中電子所受電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力相等,即可得到電子進(jìn)入極板時(shí)的初速度,聯(lián)立可求出比荷.
(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)偏到P點(diǎn),即受到向上的電場(chǎng)力,加上磁場(chǎng)后電子回到O點(diǎn)說(shuō)明此時(shí)電子做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡可知磁場(chǎng)力向下。根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向應(yīng)該垂直紙面向里
(2)因電子在正交的電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)且勻速直線運(yùn)動(dòng)
所以 (平衡條件、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系)
所以
(3)電子在只有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),偏轉(zhuǎn)距離設(shè)為 ,則由幾何關(guān)系知 ,所以
而
結(jié)合以上各式可解得:
故本題答案是:(1)垂直紙面向里 (2) (3)1.6×1011C/kg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn),另一端固定一個(gè)帶有孔的小球,小A球套在固定的豎直光滑桿上,小球位于圖中的A點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的C點(diǎn)后,小球能運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D點(diǎn),OB垂直于桿,則下列結(jié)論正確的是
A. 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,其最大加速度一定大于重力加速度g
B. 小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程,小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和可能增大
C. 小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),重力對(duì)其做功的功率最大
D. 小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能一定最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10cm。P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-1m和-9m,波傳播方向由右向左,已知t=0.7s時(shí), P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。試計(jì)算:
①這列波的傳傳播速度多大?
②從t=0時(shí)刻起,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰?
③當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),P點(diǎn)通過(guò)的路程為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是高壓電場(chǎng)干燥中藥技術(shù)基本原理圖,在大導(dǎo)體板 MN 上鋪一 薄層中藥材,針狀電極 O 和平板電極 MN 接高壓直流電源,其間產(chǎn)生較強(qiáng)的 電場(chǎng).水分子是極性分子,可以看成棒狀帶電體,一端帶正電,另一端帶等 量負(fù)電;水分子在電場(chǎng)力的作用下會(huì)加速?gòu)闹兴幉闹蟹蛛x出去,在鼓風(fēng)機(jī)的作用下飛離電場(chǎng)區(qū)域從而加速干燥.圖中虛線 ABCD 是某一水分子從 A 處由靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)軌跡.下 列說(shuō)法正確的是( )
A. A 處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于 D 處B. B 處的電勢(shì)高于 C 處
C. 水分子由 A 運(yùn)動(dòng)到 C 的過(guò)程中電勢(shì)能減少D. 水分子做勻變速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】要測(cè)量某種合金的電阻率。
(1)若合金絲長(zhǎng)度為L,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=___,用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為___mm。
(2)圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān)。根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整_______________。
(3)閉合S1,當(dāng)S2處于位置a時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V,I1=0.30A;當(dāng)S2處于位置b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V,I2=0.32A,根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷,當(dāng)S2處于位置___(選填“a”或“b”)時(shí),測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確,測(cè)量值Rx =___Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】回旋加速器主要結(jié)構(gòu)如圖,兩個(gè)中空的半圓形金屬盒接高頻交流電源置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒間的狹縫寬度很小。粒子源S位于金屬盒的圓心處,產(chǎn)生的粒子初速度可以忽略。用兩臺(tái)回旋加速器分別加速質(zhì)子(H)和α粒子(He),這兩臺(tái)加速器的金屬盒半徑、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、高頻交流電源的電壓均相等,不考慮相對(duì)論效應(yīng),則質(zhì)子和α粒子
A. 所能達(dá)到的最大動(dòng)量大小相等
B. 所能達(dá)到的最大動(dòng)能相等
C. 受到的最大洛倫茲力大小相等
D. 在達(dá)到最大動(dòng)能的過(guò)程中通過(guò)狹縫的次數(shù)相等
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【題目】如圖是某種玻璃材料制成的的空心圓柱體的截面圖,玻璃圓柱體的半徑為2R,空心部分是半徑為R的圓,兩圓同心。一束單色光(平行于截面)從圓柱體外表面上的A點(diǎn)以人射角i射入玻璃材料中,光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)圓面相切于B點(diǎn),已知該玻璃材料對(duì)此單色光的折射率為。求:
(I)求入射角i;
(Ⅱ)欲使該光束從A點(diǎn)入射后,恰好在內(nèi)圓面上發(fā)生全反射,則人射角i又是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 只有原子序數(shù)大于或等于83的元素才具有放射性
B. β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的
C. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某金屬的截止頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為λ0,若用波長(zhǎng)為(λ>λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn),會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)
D. 某種放射性元素的樣品經(jīng)過(guò)8小時(shí)后還有沒(méi)有衰變,它的半衰期是2小時(shí)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為一電流表的原理示意圖,質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過(guò)一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連,彈簧勁度系數(shù)為k,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指標(biāo)尺上的讀數(shù),MN的長(zhǎng)度大于ab,當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí),MN與矩形區(qū)域cd邊重合;當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí),指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度.下列說(shuō)法正確的是
A. 若要電流表正常工作,M端與電源正極相接
B. 若要電流表正常工作,M端與電源負(fù)極相接
C. 若將量程擴(kuò)大2倍,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
D. 若將量程擴(kuò)大2倍,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的1/2倍
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