【題目】下圖為真空示波管的示意圖,電子從燈絲發(fā)出(初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)燈絲與板間的電場加速后,從板中心孔沿中心線射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(電子進(jìn)入時(shí)的速度方向與該電場方向垂直),離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的點(diǎn).已知、間的加速電壓為, 、兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為,兩板間的距離為,板長為,電子的質(zhì)量為,電荷量為,不計(jì)電子所受的重力及它們之間的相互作用力.

1)求電子穿過板時(shí)速度的大小;

2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移距離

3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出打在光屏上的,若板的右側(cè)距離為,求的距離?

【答案】1 2 3

【解析】試題分析:1)電子在加速電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場力對電子做正功,根據(jù)動(dòng)能定理求解電子穿過A板時(shí)的速度大小.(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng),垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)板長和初速度求出時(shí)間.根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,由位移公式求解電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量.3電子離開偏轉(zhuǎn)電場后沿穿出電場時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向:位移為,分速度等于,求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.豎直方向:分速度等于,由求出離開電場后偏轉(zhuǎn)的距離,再加上電場中偏轉(zhuǎn)的距離即可求解

1)設(shè)電子經(jīng)電壓加速后的速度為,根據(jù)動(dòng)能定理得:

解得

2)電子以速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后,垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E,電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,電子的加速度為a,離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)相對于原運(yùn)動(dòng)方向的側(cè)移量為

根據(jù)牛頓第二定得: ,又解得

根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:水平方向有,豎直方向有

聯(lián)立解得

3)設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)沿電場方向的速度為

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:

電子離開偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時(shí)間為,電子打到熒光屏上的側(cè)移量為,如圖所示

則水平方向有: ,沿電場方向有:

聯(lián)立解得

PO點(diǎn)的距離為

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,一根原長為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上,其下端固定在桿的A端,質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的壓縮量為l0/2,重力加速度為g。則下列說法正確的是

A. 彈簧為原長時(shí),桿的角速度為

B. 當(dāng)桿的角速度為時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài)

C. 在桿的角速度增大的過程中,小球與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

D. 在桿的角速度由0緩慢增大到過程中,小球機(jī)械能增加了5mgl0/4

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【題目】如圖所示,汽缸放置在水平平臺(tái)上,活塞質(zhì)量m=10kg、橫截面積、厚度,汽缸內(nèi)壁全長L=21cm,大氣壓強(qiáng)。當(dāng)溫度時(shí),活塞封閉的氣柱長;若將汽缸倒過來放置時(shí),活塞下方的空氣能通過平臺(tái)上的缺口與大氣相通。(取,不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

①若保持溫度不變,將汽缸倒過來放置,求活塞穩(wěn)定時(shí)所柱的長度

②汽缸倒過來放置后,若逐漸升高溫度,發(fā)現(xiàn)活塞剛好接觸平臺(tái),求此時(shí)氣體的溫度。

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【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道,水平方向的勻強(qiáng)磁場與半圓形軌道所在的平面垂直.一個(gè)帶正電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點(diǎn)M滑下,則下列說法中正確的是( 。

A. 滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場不存在時(shí)相等

B. 滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間與磁場不存在時(shí)相等

C. 滑塊從左往右與從右往左經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),所受洛倫茲力相同

D. 滑塊從左往右與從右往左經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),向心加速度不相同

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【題目】如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計(jì),系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電池內(nèi)阻為r,問:

1)畫出導(dǎo)體桿的平面受力圖

2)若導(dǎo)線光滑,電源電動(dòng)勢E多大才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?

3)若導(dǎo)線光滑,勻強(qiáng)磁場大小和方向可以改變,但磁場方向始終與導(dǎo)體桿垂直.要使導(dǎo)體桿靜止并對導(dǎo)軌沒有作用力,磁場大小和方向如何?

4)如果電流不變,要使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值是多少?磁場方向應(yīng)如何?

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【題目】一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始沿著直線運(yùn)動(dòng),先后經(jīng)歷勻加速、勻速和勻減速三個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,三段過程運(yùn)動(dòng)位移均為s,勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則下列說法中正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)在勻加速階段的加速度大小小于勻減速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小

B. 質(zhì)點(diǎn)在勻減速階段的末速度大小是勻速運(yùn)動(dòng)階段的速度大小的一半

C. 質(zhì)點(diǎn)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段的平均速度等于勻減速運(yùn)動(dòng)階段的平均速度

D. 質(zhì)點(diǎn)在勻速運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

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A. 小球的動(dòng)能相同

B. 絲線所受的拉力相同

C. 小球所受的洛倫茲力相同

D. 小球的向心加速度相同

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【題目】如圖1所示,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象如圖2中曲線a、b所示,則

A兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23

C曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為25 Hz

D曲線b表示的交變電動(dòng)勢有效值為10 V

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【題目】如圖所示,實(shí)線為一勻強(qiáng)電場的電場線.一個(gè)帶電粒子射入電場后,留下一條從ab虛線所示的徑跡,重力不計(jì),下列判斷正確的是(  )

A. 場強(qiáng)方向向左 B. b點(diǎn)電勢高于 a點(diǎn)電勢

C. 粒子在 a點(diǎn)的動(dòng)能小于在 b點(diǎn)的動(dòng)能 D. 粒子在 a點(diǎn)的電勢能的小于在 b點(diǎn)的電勢能

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