【題目】如圖所示,O為粒子發(fā)射源,能持續(xù)不斷發(fā)射帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,粒子初速度不計,經(jīng)加速電場加速后,進(jìn)入AB平行金屬板間。已知加速電場電壓為U0,AB板長為L1間距為d。在兩板間加上一個周期T=L1的交變電壓,A板的電勢φA=0,B板的電勢φB.隨時間的變化規(guī)律如圖所示,粒子穿過AB平行板打在離其距離為L2的熒光屏上。設(shè)帶電粒子重力的影響可忽略,所有粒子都能打在熒光屏上,求:

1)若粒子t=0時刻進(jìn)入AB金屬板間,經(jīng)多少時間穿過金屬板;

2)若粒子t=0時刻進(jìn)入AB金屬板間,打在熒光屏P點,求OP的大小

3)求熒光屏上有粒子撞擊的區(qū)域的長度.

【答案】1L12; (3

【解析】

1)帶電粒子在加速電場的運動過程,由動能定理得:qU0=mv02

解得:v0=

帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,平行板方向做勻速直線運動,運動的總時間為:

t==L1

2)由上可知,帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間等于交變電壓的周期T

在交變電壓的一個周期T內(nèi),帶電粒子在垂直于板方向先做初速度為零的勻加速直線運動,后勻減速直線運動,勻加速和勻減速運動的加速度大小相等,時間相等,根據(jù)對稱性可知,這兩個過程偏轉(zhuǎn)的位移大小相等,所以帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y=2×

由牛頓第二定律得加速度為:a=

由以上各式解得:y=

根據(jù)對稱性可知,粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度平行于金屬板,所以該粒子打在屏上的點PO的距離是y=

3t=0時進(jìn)入的粒子會達(dá)到最上點P,t=T進(jìn)入的粒子會達(dá)到最下端P,PO′=PO,熒光屏上有粒子撞擊的區(qū)域的長度L=2PO′=。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】(9分)一個半圓形玻璃磚,某橫截面半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑。O為圓心,如圖所示,玻璃的折射率為

i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?

ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置

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【題目】如圖所示,在x軸上有兩個沿豎直方向振動的波源S1、S2(圖中未畫出)在兩波源之間有a、b兩個點,二者間距為2m。已知a點振動始終減弱且振幅為2cm,b點振動始終加強且振幅為8cm,觀察發(fā)現(xiàn)b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s,假設(shè)a、b之間沒有振動加強點和減弱點。則下列判斷正確的是___________

A. 兩波源S1、S2振動周期一定相同,且周期為2s

B. 兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波長為4m

C. 波源S1振幅可能是5cm

D. 兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波速為4m/s

E. 兩波源S1、S2在任意時刻的振動方向一定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩根相距L=0.20m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.40Ω的電阻相連。電阻右側(cè)存在沿導(dǎo)軌方向隨距離均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直,變化率k=0.50T/m,金屬棒所在處磁場的磁感應(yīng)強度B0=0.50T。一根質(zhì)量0.10kg,電阻r=0.10Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。在t=0時刻,棒在水平外力作用下以初速度v1=2m/s沿導(dǎo)軌向右做勻速運動。求

(1)t=0時回路中的電流大;

(2)t=2s時電阻R上的熱功率及外力做功功率;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是一種測量帶電粒子的荷質(zhì)比和分析同位素的精密儀器。圖中所示的質(zhì)譜儀是由速度選擇器和偏轉(zhuǎn)磁場組成。速度選擇器內(nèi)磁場與電場正交,磁應(yīng)強度為B1垂直紙面向里,兩極間距離為d,認(rèn)電壓為U.一束具有各種速率的某種粒子沿OP方向射入速度選擇器,能夠沿中軸線穿過速度選擇器的粒子從P點進(jìn)入另一垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場,打在下方膠片距PhQ點,求:

1)能夠沿中軸線穿過速度選擇器的粒子的速度

2)該種粒子荷質(zhì)比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前核電站所用核燃燒主要是濃縮鈾發(fā)生裂變反應(yīng),一種可能的裂變方程為,則下列說法正確的是

A. X原子核中含有86個中子

B. 因為裂變釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以裂變后總質(zhì)量數(shù)減少

C. 是天然放射性元素,半衰期約為7億年,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短

D. 現(xiàn)已建成的核電站的能量也有利用熱核聚變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩個等量正電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B,O三點.一個帶電量大小為2×103 C、質(zhì)量為1g的小物塊從A點靜止釋放,其運動的vt圖象如圖乙所示,其中B點處的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線),則下列說法中正確的是(  )

A. 小物塊帶正電

B. AO兩點電勢差UAO=-9V

C. B點為中垂線上電場強度最大的點,場強大小E=1V/m

D. AO的過程中小物塊的電勢能先減小后變大

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【題目】利用計算機和力傳感器可以比較精確地測量作用在掛鉤上的力,并能得到掛鉤所受的拉力隨時間變化的關(guān)系圖象,實驗過程中掛鉤位置可認(rèn)為不變。某同學(xué)利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒,實驗步驟如下:

①如圖甲所示,固定力傳感器M;

②取一根不可伸長的細(xì)線,一端連接一小鐵球,另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O,并固定在傳感器M的掛鉤上(小圓環(huán)剛好夠一根細(xì)線通過);

③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài),從計算機中得到拉力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示;

④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內(nèi)的AB之間擺動,從計算機中得到拉力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。

請回答以下問題:

(1)小鐵球的重量為_____。

(2)為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,則____。

A.一定得測出小鐵球的質(zhì)量m

B.一定得測出細(xì)線離開豎直方向的最大偏角θ

C.一定得知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的大小及圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小

D.只要知道圖乙和圖丙中的F0、F1F2的大小

(3)若已經(jīng)用實驗測得了第(2)小問中所需測量的物理量,則為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,只需驗證____等式是否成立即可。(用題中所給物理量的符號來表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在水平方向的勻強電場E=2.0×104N/C,在A處有一個質(zhì)量為0.3kg的小球,所帶電荷量為q=+2.0×104C,用一長為L=60cm的不可伸長的絕緣細(xì)線與固定點O連接。AO與電場線平行處于水平狀態(tài)。現(xiàn)讓該質(zhì)點在A處靜止釋放,則下列說法中正確的有( 。ㄒ阎sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。)

A. 釋放后小球做圓周運動

B. 小球在A點瞬間的加速度大小為10m/s2

C. 小球從A運動到O點正下方的過程中電勢能增加了2.4J

D. 小球第一次運動到O點正下方的速度大小為5m/s

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