【題目】“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射,進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).
(1)判斷半球面A、B的電勢高低,并說明理由;
(2)求等勢面C所在處電場強度E的大小;
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC,則到達N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEk左和ΔEk右分別為多少?
(4)比較|ΔEk左|與|ΔEk右|的大小,并說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)對于到達N板左邊緣的電子,電場力做正功,動能增加,有:
對到達N板右邊緣的電子,電場力做負(fù)功,動能減小,有
(4)
【解析】(1)根據(jù)題中所述電子做勻速圓周運動,可知,電場力指向球心,電場方向由B指向A。沿電場線電勢逐漸降低,B板電勢高于A板,即。
(2)電子在電場力作用下做圓周運動,考慮到圓軌道上的電場強度E大小相同,有:
,電子動能為=,其中半徑R=,根據(jù)向心力公式:Ee=
聯(lián)立得:.
(3)電子運動過程中只收電場力,根據(jù)動能定理:
對于到達N板左邊緣的電子,電場力做正功,動能增加,有:
對到達N板右邊緣的電子,電場力做負(fù)功,動能減小,有
(4)由題意可知,電場線以O點為中心向外成輻射狀,且電場線越密場強越強。根據(jù)電場線特點,
等勢面B與C之間的電場強度大于C與A之間的電場強度,考慮到等勢面間距相等,有
, 即:
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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置做“用雙縫干涉測光的波長”的實驗,他用帶有游標(biāo)尺的測量頭(如圖乙所示)測量相鄰兩條亮條紋間的距離,轉(zhuǎn)動測量頭的手輪,使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋(將這一條紋確定為第一亮條紋)的中心,此時游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.15mm;轉(zhuǎn)動測量頭的手輪,使分劃板的中心刻線對齊第6亮條紋的中心,此時游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖丙所示。則圖丙的讀數(shù)x2=_______mm。實驗中所用的雙縫間的距離d=0.20mm,雙縫到屏的距離L=60cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可得通過實驗測出的光的波長λ=_________m。
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場,方向沿y軸負(fù)方向。在第一、四象限內(nèi)有一個圓,圓心O′坐標(biāo)為(r,0),OQ為直徑,圓內(nèi)有方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計粒子所受的重力),從P(-2h,h)點,以大小為v0的速度沿平行于x軸正方向射入電場,通過坐標(biāo)原點O進入第四象限,又經(jīng)過磁場從x軸上的Q點離開磁場。求:
(1)電場強度E的大;
(2)圓內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的大;
(3)帶電粒子從P點進入電場到從Q點射出磁場的總時間t。
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【題目】如圖所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是( )
A. 斜面的機械能不變
B. 物體的重力勢能減少,動能增加
C. 斜面對物體的作用力垂直于接觸面,不對物體做功
D. 物體的機械能守恒
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【題目】如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說法正確的是
A. 三者同時落地
B. 甲、乙同時落地,丙后落地
C. 甲、丙同時落地,乙后落地
D. 乙、丙同時落地,甲后落地
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【題目】關(guān)于加速度,下列說法正確的是( )。
A. 加速度就是增加的速度
B. 加速度反映了速度變化的大小
C. 加速度反映了速度變化的快慢
D. 加速度的方向與速度改變量的方向相同
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【題目】小船在靜水中的速度為3m/s,要橫渡寬度為30米、流速為4m/s的河流,下列說法正確的是( )
A. 此船能垂直到達河對岸 B. 此船不可能垂直到達河對岸 C. 此船對河岸的速度一定為5m/s D. 渡河的時間可能為15s
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【題目】以下對于加速度的認(rèn)識,錯誤的是
A.加速度數(shù)值很大的運動物體,速度可以很小
B.加速度數(shù)值很大的運動物體,速度的變化量必然很大
C.加速度數(shù)值很大的運動物體,速度可以減小得很快
D.加速度數(shù)值減小時,物體運動的速度值也必然隨著減小
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【題目】如圖所示,可自由移動的活塞將密閉的氣缸分為體積相等的上下兩部分A和B。初始狀態(tài)時,A、B中氣體的溫度都是800 K,B中氣體的壓強為1.25×105 Pa,活塞質(zhì)量m=2.5 kg,氣缸橫截面積S=10 cm2,氣缸和活塞都是由絕熱的材料制成,F(xiàn)保持B中氣體溫度不變,設(shè)法緩慢降低A中氣體的溫度,使A中氣體體積變?yōu)樵瓉淼?/span>,若不計活塞與氣缸壁之間的摩擦,g取10 m/s2,求降溫后A中氣體的溫度。
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