【題目】如圖1所示,熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0。電容器板長和板間距離均為L=20.0 cm,下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L=20.0 cm。在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖2所示。(每個電子穿過平行板的時間極短,可以認為電壓是不變的)求:

(1)電子從加速電場飛出時的速度?

(2)在t=0.06 s時,電子從電容器右側(cè)飛出時的豎直分位移?

(3)在t=0.06 s時刻,電子打在熒光屏上的何處?

(4)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長?

(5)屏上的亮點如何移動?

【答案】(1)v0= (2)y = 9.0 cm (3)距離d為: d==27.0 cm (4)H=60 cm (5)屏上的亮點由下而上勻速上升,間歇一段時間后又重復出現(xiàn)

【解析】(1)電子在電場中加速,設(shè)末速度為v0,根據(jù)動能定理得

qU0=mv02,解得v0=

(2) 由圖知t=0.06 s時刻偏轉(zhuǎn)電壓為U=1.8U0

電子在電場中加速,設(shè)豎直分位移為y,由勻加速直線運動的規(guī)律得

y=at2=

解得:y = 0.45L= 9.0 cm

(3)位移偏轉(zhuǎn)角的正切值為: tan θ=

速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為: tan β=2tan θ

所以打在屏上的點距O點的距離d為: d=Ltan β+y=27.0 cm

(4)電子的最大側(cè)移為0.5L,同理計算可得偏轉(zhuǎn)電壓的最大值為Um=2.0U0

所以熒光屏上電子的最大側(cè)移為dm=L+

能打到的區(qū)間長為H=2dm=3L=60 cm

(5)屏上的亮點由下而上勻速上升,間歇一段時間后又重復出現(xiàn)

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示為雜技中的“頂竿”表演、水平地面上演員B用肩部頂住一根長直竹竿,另一演員A爬至竹竿頂端完成各種動作。某次頂竿表演結(jié)束后,演員A自竿頂由靜止開始下落。滑到竿底時速度正好為零,然后曲腿跳到地面上,演員A、B質(zhì)量均為50kg,長竹竿質(zhì)量為5kg,A下滑的過程中速度隨時間變化的圖象如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2,下列判斷正確的是

A. 竹竿的總長度約為3m

B. 0-6s內(nèi),演員B對地面的壓力大小始終為1050N

C. 0-6s內(nèi),竹竿對演員B的壓力的沖量大小為3300N·s

D. 演員A落地時向下曲腿,是為了縮短作用時間以減小地面的沖擊力

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【題目】在如圖甲所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為, 為定值電阻, 為滑動變阻器,閉合開關(guān),在滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動的過程中,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)的變化情況。則下列說法正確的是( )

A. 圖線表示的是電壓表的示數(shù)的變化情況

B. 圖線表示的是電壓表的示數(shù)的變化情況

C. 此過程中電壓表示數(shù)的變化量,和電流表A示數(shù)的變化量的比值的絕對值變大

D. 此過程中電壓表示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量的比值的絕對值不變.

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【題目】如圖所示,已知某勻強電場方向與邊長為5cm的正六邊形ABCDEF所在平面平行,若規(guī)定D點電勢為零,則A、B、C的電勢分別為8V、6V、2V,初動能為6eV、電荷量大小為e(e為元電荷)的帶電粒子從A沿著AC方向射入電場,恰好經(jīng)過BC的中點G。不計粒子的重力,下列說法正確的是

A. 勻強電場的電場強度為80V/m

B. 該粒子達到G點時的動能為4eV

C. 若該粒子以不同速率從D點沿DF方向入射,該粒子不可能垂直經(jīng)過CE

D. 只改變粒子在A點初速度的方向,該粒子不可能經(jīng)過C

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【題目】如圖,第一次,小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下,到達底端B的速度為v1,克服摩擦力做功為W1;第二次,同一小球從底端B以v2沖上圓形軌道,恰好能到達A點,克服摩擦力做功為W2,C為圓形軌道的中點,則下列說法正確的是

A. v1=v2

B. W1=W2

C. 小球第一次在B點對軌道的壓力小于第二次在B點對軌道的壓力

D. 小球第一次經(jīng)過圓弧AC的過程中克服摩擦力做的功為W1

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【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸AB,A水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細管相連,整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞CD的質(zhì)量及厚度均忽略不計。原長3L、勁度系數(shù)的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點。開始活塞D距汽缸B的底部為3L.后在D上放一質(zhì)量為的物體。求:

①穩(wěn)定后活塞D下降的距離;

②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應變?yōu)槎嗌?/span>?

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【題目】下列說法中正確的是( )

A. 經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速、弱引力的研究領(lǐng)域

B. 經(jīng)典力學在任何情況下都適用

C. 相對論和量子力學否定了經(jīng)典力學

D. 狹義相對論指出:質(zhì)量要隨著物體運動速度的增大而增大

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【題目】真空室中有如圖甲所示的裝置,電極K持續(xù)發(fā)出的電子(初速不計)經(jīng)過電場加速后,從小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)極板M、N的中心軸線OO射入。M、N板長均為L,間距為d,偏轉(zhuǎn)極板右邊緣到熒光屏P(足夠大)的距離為S。M、N兩板間的電壓UMN隨時間t變化的圖線如圖乙所示。調(diào)節(jié)加速電場的電壓,使得每個電子通過偏轉(zhuǎn)極板M、N間的時間等于圖乙中電壓UMN的變化周期T。已知電子的質(zhì)量、電荷量分別為m、e,不計電子重力。

(1)求加速電場的電壓U1;

(2)欲使不同時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子都能打到熒光屏P上,乙中電壓U2的范圍;

(3)證明在(2)問條件下電子打在熒光屏上形成亮線的長度與距離S無關(guān)。

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A. m1:m2=1:2

B. t2t3這段時間彈簧處于壓縮狀態(tài)

C. 物塊A、Bt1t3兩個時刻各自的加速度相同

D. 從開始計時到t4這段時間內(nèi),物塊A、Bt2時刻相距最遠

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