【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm,板長L=30cm,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于A、B中間,距金屬板右端x=15cm處豎直放置一足夠大的熒光屏,F(xiàn)在A、B板間加如圖2所示的方波形周期電壓,有大量質(zhì)量,電荷量的帶電粒子以平行于金屬板的速度持續(xù)射向擋板。已知,粒子重力不計,求:

(1)粒子在電場中的運(yùn)動時間;

(2)t=0時刻進(jìn)入的粒子離開電場時在豎直方向的位移大小;

(3)撤去擋板后熒光屏上的光帶寬度。

【答案】(1)t=3×10–5 s (2)y=3.5 cm (3)L=39 cm

【解析】

(1)粒子的水平分速度不變,則在電場中的運(yùn)動時間t==3×10–5 s

(2)在0~2×10–5 s內(nèi)粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動;在2×10–5~3×10–5 s內(nèi)粒子在豎直方向做勻減速運(yùn)動。加速度大小為a==108 m/s2

離開電場時豎直方向位移y=a2+ a··a2=3.5 cm

(3)粒子在電場中的運(yùn)動時間等于電場變化的周期,故撤去擋板后,粒子離開電場的速度都相同

t=(3n+2)×10–5 s(n=0,1,2,…)時刻進(jìn)入的粒子,向上偏轉(zhuǎn)的距離最大

粒子先向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動,豎直方向的位移大小為y1=a()2=0.5 cm

再做類平拋運(yùn)動的逆運(yùn)動,豎直方向的位移大小為y1

最后向下偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動,豎直方向的位移大小為y1

故初始位置距A1cm處的粒子有最大的向上偏轉(zhuǎn)距離0.5cm

則電場右側(cè)有粒子射出的范圍為A板下0.5cm處到B板之間,共19.5cm

根據(jù)粒子離開電場時的速度相同,可知粒子打在熒光屏上產(chǎn)生的光帶寬度為L=39cm

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點同時、同地向同一方向運(yùn)動的v—t圖,由圖可知

A. 0~3 s內(nèi),甲做勻加速直線運(yùn)動

B. 甲在3 s后改做勻速運(yùn)動,在7 s末乙追上甲

C. 5~7 s內(nèi)兩者相互逐漸靠近

D. 0~7 s內(nèi)兩者在前進(jìn)方向上的最大距離大于5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于速度和加速度的說法中,正確的是( 。

A. 加速度與速度沒有直接的聯(lián)系,速度很大時,加速度可大可小也可負(fù)

B. 當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時,物體卻做加速運(yùn)動

C. 物體的速度變化量越大,加速度越大

D. 物體的速度變化越快,加速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【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。MN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。MN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(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子都能打到熒光屏P上,求圖乙中電壓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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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動。實驗中需要調(diào)整好儀器,接通打點計時器的電源,松開紙帶,使重物下落。打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,下圖為實驗中打出的一條紙帶,從起始點O開始,將此后連續(xù)打出的7個點依次標(biāo)為A、BC、D……。該重物下落的加速度為__m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)如圖是小球做平拋運(yùn)動的閃光照片,圖中每個小方格的邊長都是0.54cm,已知閃光頻率是30HZ,那么重力加速度g_____m/s2,小球在A點時的豎直方向速度是_____m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,將一個鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中,鋼球與各容器的底部和側(cè)壁相接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài).若鋼球和各容器的接觸面都是光滑的,各容器的底面均水平,則以下說法中正確的是(  )

A. 各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用

B. 各容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用

C. 量杯的側(cè)壁對鋼球無彈力作用,其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用

D. 口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對鋼球有彈力作用,其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波的部分波形圖.若該波波速v=40 m/s,在t=0時刻波剛好傳播到x=13 m處,下列關(guān)于波在t=0.45 s時的運(yùn)動情況分析,其中正確的是(  )

A. 該波x=9 m處的質(zhì)點的位移為-5 cm

B. 該波x=11 m處的質(zhì)點的位移為5 cm

C. 該波x=11 m處的質(zhì)點速度方向沿y軸負(fù)向

D. 該波剛好傳播到x=31 m

E. 該波剛好傳播到x=18 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于加速度的說法,正確的是:

A. 加速度是矢量,加速度的方向與速度方向相同

B. 速度的變化量越大,加速度越大

C. 速度的變化率增大,加速度不一定增大

D. 加速度增大,速度可能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)甲同學(xué)按如圖甲所示電路測量量程為500μA的電流表G的內(nèi)阻。他按圖甲連接好電路后,先閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1,使電流表G的指針滿偏。再閉合S2,保持R1的滑動觸頭不動,調(diào)節(jié)R2使電流表G的指針指到滿刻度的1/3。若此時電阻箱R2各旋鈕的位置如圖乙所示,則電流表G的內(nèi)阻測量值RG=____Ω。

(2)現(xiàn)將該電流表G改裝成量程為3V的電壓表V,需給該電流表G串聯(lián)一阻值為_____Ω的電阻。

(3)乙同學(xué)將(2)問中改裝的電壓表V校準(zhǔn)后采用伏安法測量某待測電阻Rx,實驗室還備有以下器材:

A.待測電阻Rx,阻值約為200Ω

B.電源E,電動勢為3V,內(nèi)阻可忽略不計

C.電流表A,量程為0~15 mA,內(nèi)阻rA=20Ω

D.滑動變阻器R′1,最大阻值10Ω

E.滑動變阻器R′2,最大阻值5kΩ

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

①為提高實驗精確度,盡可能測量多組數(shù)據(jù),實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇____(填器材序號字母)。

②請在虛線框內(nèi)畫出乙同學(xué)用伏安法測量電阻Rx的電路圖_______

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