湯姆孫測定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。從陰極K發(fā)出的電子束經(jīng)加速后，以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區(qū)域，射出后打在光屏上形成光點(diǎn)。在極板D1、D2區(qū)域內(nèi)，若不加電場和磁場，電子將打在P1點(diǎn)；若只加偏轉(zhuǎn)電壓U，電子將打在P2點(diǎn)；若同時(shí)加上偏轉(zhuǎn)電壓U和一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），電子又將打在P1點(diǎn)。已知極板長度為L，極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。

（1）求電子射人極板D1、D2區(qū)域時(shí)的速度大�。�

（2）打在P2點(diǎn)的電子，相當(dāng)于從D1、D2中軸線的中點(diǎn)O’射出，如圖乙中的O’ P2所示，已知試推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式；

（3）若兩極板間只加題中所述的勻強(qiáng)磁場，電子在極板間的軌跡為一段圓弧，射出后打在P3點(diǎn)。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L，求圖乙中P1與P2點(diǎn)的間距a。

 

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）電子在極板間電場力與洛倫茲力的作用下沿中心軸線運(yùn)動，即受力平衡，設(shè)電子的進(jìn)入極板間時(shí)的速度為v。由平衡條件有

兩極板間電場強(qiáng)度 ，解得

（2）由幾何關(guān)系得出電子射出電場時(shí)豎直方向的側(cè)移量：，，，，，聯(lián)立可得

（3）如圖所示，極板間僅存勻強(qiáng)磁場時(shí)，電子做勻速圓周運(yùn)動，射出磁場后做勻速直線運(yùn)動，則已知，根據(jù)幾何關(guān)系得：，

射出磁場后在水平方向上的距離

解得

考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省漳州市高三高考模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)自制變壓器，原線圈為n1匝，在做副線圈時(shí)，將導(dǎo)線ab對折后并在一起，在鐵芯上繞n2圈，從導(dǎo)線對折處引出一個(gè)接頭c，連成如圖所示電路。S為單刀雙擲開關(guān)，線圈電阻不計(jì)，原線圈接u1=Umsinωt的交流電源。下列說法正確的是（　 ）

A.S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為

B.S接c時(shí)，電壓表示數(shù)為

C.S接c時(shí)，滑動觸頭P向下移動，變壓器輸入功率變大

D.S接c時(shí)，滑動觸頭P向上移動，變壓器輸入電流變大

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省四地六校高三高考模擬物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻�，F(xiàn)讓一質(zhì)量為m，電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動，重力加速度為g。求：

（1）ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大小；

（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產(chǎn)生的熱量。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省高三熱身考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（Ⅰ）（8分）用如圖裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，跨過定滑輪的細(xì)線兩端系著質(zhì)量均為M的物塊A、B，A下端與通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，B上放置一質(zhì)量為m的金屬片C，固定的金屬圓環(huán)D處在B的正下方。系統(tǒng)靜止時(shí)C、D間的高度差為h。先接通電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再由靜止釋放B，系統(tǒng)開始運(yùn)動，當(dāng)B穿過圓環(huán)D時(shí)C被D阻擋而停止。

①整個(gè)運(yùn)動過程中紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。由此可計(jì)算出C被阻擋前B的加速度大小a = m/s2；B剛穿過D時(shí)的速度大小v = m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

②該實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證等式是 （用M、m、v和重力加速度g表示）。還可運(yùn)用圖象法加以驗(yàn)證：改變物塊B的釋放位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄每次C、D間的高度差h，并求出B剛穿過D時(shí)的速度v，作出v2 – h圖線如圖丙所示，根據(jù)圖線得出重力加速度的表達(dá)式g= ，代入數(shù)據(jù)再與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮”容^，判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。

③在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)辦法。

。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省三明市高三5月質(zhì)量檢查理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

小孩雙手搭著大人的肩一起在水平冰面上以3m／s的速度向右勻速滑行，后面的小孩突然推了一下前面的大人，結(jié)果小孩以2m／s的速度向左滑行，已知小孩的質(zhì)量為30kg，大人的質(zhì)量為60kg，則被推后大人的速度大小變?yōu)開__________。（填選項(xiàng)前的字母）

A．5.5m／sB．4.5m／sC．3.5m／sD．2.5m／s

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省三明市高三5月質(zhì)量檢查理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A、B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2:1，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a、b輪半徑之比為1:2。當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動下勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，鋼球①、②受到的向心力大小之比為

A．2:1 B．4:1 C．1:4 D．8:1

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年福建省“漳州八�！钡谒拇温�(lián)考高三理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是（ )

A．氣體的內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動的動能和分子間勢能之和；

B．氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變；

C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功；

D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體；

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年甘肅省張掖市高三第五次診斷考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)小球以v0＝8.0 m/s速度從圓弧軌道的O點(diǎn)水平拋出，恰好能沿著斜面所在的方向落在Q點(diǎn)。已知斜面光滑，斜面與水平面的夾角為θ＝37°，斜面的高度為h＝15 m．忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g＝10 m/s2。求小球從O點(diǎn)拋出到斜面底端的M點(diǎn)所用的總時(shí)間。（保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年甘肅省高考沖刺模擬考試?yán)砭C物理試卷3（解析版） 題型：選擇題

我國于2013年12月發(fā)射了“嫦娥三號”衛(wèi)星，該衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行的周期為T；衛(wèi)星還在月球上軟著陸。若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響。則

A．月球的第一宇宙速度為

B． “嫦娥三號”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為

C．物體在月球表面自由下落的加速度大小為

D．由于月球表面是真空，“嫦娥三號”降落月球時(shí)，無法使用降落傘減速

 

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