【題目】利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來(lái),在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場(chǎng)方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動(dòng)。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為零。
(1)求電子從金屬板小孔穿出時(shí)的速度v0的大;
(2)示波器中的示波管是利用電場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極,兩板長(zhǎng)度均為L(zhǎng),極板右側(cè)邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點(diǎn)為電場(chǎng)區(qū)域的中心點(diǎn)。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場(chǎng)中,若兩板間不加電場(chǎng),電子打在屏上的O′點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn), P與O′相距h,已知電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U;
(3)電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場(chǎng)來(lái)控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點(diǎn),ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場(chǎng)時(shí),電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn),c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求這個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
試題分析:(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理
解得電子穿出小孔時(shí)的速度
(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng),在垂直于極板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)垂直于極板方向偏移的距離為y
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
根據(jù)牛頓第二定律
電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) L = v0t
聯(lián)立解得由圖可知 解得
(3)電子以速度v0在磁場(chǎng)中沿圓弧AB運(yùn)動(dòng),圓心為D,半徑為R,如右圖所示。
洛侖茲力提供向心力有
電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度為θ,由圖可知
聯(lián)立解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時(shí),金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求:
(1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小;
(2)電阻的阻值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列橫波沿x軸正方向傳播,在t與t+0.4s這兩個(gè)時(shí)刻,在x軸上的-3m~+3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖,都如圖中同一圖線所示,則下列說(shuō)法中疋確的是
A. 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期一定為0.4s
B. 該波的最小波速為10 m/s
C. 從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置
D. 在t+0.8s時(shí),x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的月球探測(cè)器在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)處進(jìn)入橢圓軌道II,在B點(diǎn)處再次變軌進(jìn)入軌道III繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),其中軌道II的半徑可認(rèn)為近似等于月球的半徑R,此時(shí)運(yùn)行周期為T,變軌過(guò)程中探測(cè)器質(zhì)量的變化忽略不計(jì),已知軌道I半徑為2R,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是
A. 月球的密度為
B. 探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期是在軌道II上運(yùn)動(dòng)的周期的倍
C. 探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí),B處速度大小是A處速度大小的3倍
D. 探測(cè)器從軌道I運(yùn)動(dòng)到軌道III,合外力對(duì)探測(cè)器做功為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】把a、b兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球分別用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線栓接,小球質(zhì)量均為m。先讓a球帶上+q的電量并懸掛于O點(diǎn),如圖所示,F(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(diǎn)(圖中未畫出),兩球接觸后由于靜電斥力分開(kāi),平衡時(shí)兩球相距l。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,帶電小球可視為點(diǎn)電荷。關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小E,下列判斷正確的是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在下面作用于某質(zhì)點(diǎn)的各組共點(diǎn)力中,其合力可能為零的是
A. 3N,6N,10N
B. 20N,40N,65N
C. 12N,15N,18N
D. 3N,10N,15N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于速度、速度該變量、加速度,說(shuō)法正確的是( )
A. 物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量很大,它的加速度一定很大
B. 速度很大的物體,其加速度可以很小,也可以為零
C. 某時(shí)刻物體的速度為零,其加速度一定為零
D. 加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有三只獵豹在搶食一獵物,三只獵豹沿水平方向用大小分別為300N,400N和500N的力拖動(dòng)獵物,若獵豹的方位不確定,則這三個(gè)力的合力的最小值和最大值分別為
A. 0;1200N
B. 100N;1200N
C. 200N;1000N
D. 400N;1000N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】
E.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移
A. 水面波是一種機(jī)械波
B. 該水面波的頻率為6 Hz
C. 該水面波的波長(zhǎng)為3 m
D. 水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去
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