【題目】由陰極發(fā)射的電子經(jīng)加速電極加速后垂直射向一開有兩條平行狹縫的屏,電子自狹縫出射后打在一熒光屏上,如圖所示,由于電子具有波動(dòng)性,熒光屏上將出現(xiàn)明暗相間的條紋,設(shè)加速電極與陰極之間的電壓為,兩平行狹縫之間的距離為,試問(wèn):

1)在整個(gè)裝置的軸線與熒光屏的交點(diǎn)處,將出現(xiàn)暗條紋還是明條紋?

2)設(shè)位于軸線外側(cè)的第一條亮條紋出現(xiàn)在角處的點(diǎn),若加速電壓不是很大,寫出的表達(dá)式(以及其他恒量表示).

3)在加速電壓很大的情況下,的表達(dá)式又會(huì)怎樣?

【答案】1)屏上O點(diǎn)為亮條紋

2

3

【解析】

1)屏上的圖樣與光的雙縫干涉圖樣相同,屏上點(diǎn)為亮條紋.

2不是很大,則加速度也不是很大:

所以,為電子靜止質(zhì)量.

據(jù)德布羅意的公式:.

已知點(diǎn)為第一條亮條紋的位置,則

所以,,很小,所以.

3)在很大時(shí),電子加速后的速度也很大,必須考慮相對(duì)論修正.

功能關(guān)系:.

為加速后電子的質(zhì)量.

由相對(duì)論普遍關(guān)系:.

所以,動(dòng)量.

德布羅意波長(zhǎng):.

所以.

在我們所熟知的各種粒子中,電子是質(zhì)量較小的粒子之一,其離子性與波動(dòng)性在一定條件下都很容易觀察到,因此,討論物質(zhì)的波粒二象性多以電子所表現(xiàn)出的二象性來(lái)加以討論.

不論是電磁波還是概率波,都有干涉與衍射特征,并且有相同的規(guī)律,所以,我們可以借助光的雙縫干涉背景來(lái)描述概率波的雙縫干涉. 至于在這一過(guò)程中所表現(xiàn)的粒子性,我們亦可用單個(gè)的粒子運(yùn)動(dòng)來(lái)加以描述.此外,電子的質(zhì)量很小,很容易被加速,當(dāng)速度較高時(shí),就有必要考慮相對(duì)論效應(yīng). 電子的這種多重性質(zhì),無(wú)疑加大了我們分析判斷的難度,應(yīng)多加小心.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 副線腐輸出的交流電的頻率為10Hz

B. 原線圈輸入電壓的最大值為

C. 電阻R3的電功率為20W

D. 通過(guò)R2的電流始終為零

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【題目】有一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的邊界MN左側(cè)為無(wú)場(chǎng)區(qū),右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖()所示,現(xiàn)讓一個(gè)金屬線框在紙平面內(nèi)以垂直于MN的恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,線框中的電流隨時(shí)間變化的it圖象如圖()所示,則進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的金屬線框可能是下圖的(  )

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖,一個(gè)帶電粒子以初速度v0A處進(jìn)入某電場(chǎng),實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,不計(jì)帶電粒子的重力,則以下說(shuō)法正確的是( )

A. 該粒子一定帶負(fù)電

B. 該粒子在A處的加速度大于B處的加速度

C. 該粒子在A處的動(dòng)能大于B處的動(dòng)能

D. 該粒子在A處的電勢(shì)能大于B處的電勢(shì)能

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【題目】如圖,質(zhì)量相同的物體分別自斜面ACBC的頂端由靜止開始下滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EK1 EK2,下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為W1W2,則( )

A. EK1>EK2,W1 <W2

B. EK1EK2 ,W1>W2

C. EK1<EK2,W1>W2

D. EK1>EK2,W1 = W2

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【題目】如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從AE的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖,已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直,則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大

B. A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°

C. A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大

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(1)包裹P沿傳送帶下滑過(guò)程中的加速度大小和方向;

(2)包裹P到達(dá)B時(shí)的速度大小;

(3)若傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度v=2m/s,包裹P經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間從B處由靜止被送回到C處;

(4)若傳送帶從靜止開始以加速度a加速轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)寫出包裹P送回C處的速度vca的關(guān)系式,并畫出vc2-a圖象

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A. A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

B. A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

C. 煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)的動(dòng)能

D. 煙塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

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A. x2處物體的動(dòng)能最大

B. x1處物體所受的拉力最大

C. 0x2過(guò)程中拉力F始終做正功

D. x2x3過(guò)程中合外力做功為零

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