如圖所示，K連續(xù)發(fā)出的電子經(jīng)加速后以速度v0=107m/s沿中心線水平射入平行板BC間，已知B和C兩板的長為l1=10cm，之間的距離d=4cm，BC板右端到熒光屏的距離l2=12cm，如果在BC兩板間加上交變電壓，電壓μ=91sin314t（V），試求在熒光屏上出現(xiàn)的亮線的長度，（電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電荷量為e=1.6×10-19C）
分析：（1）電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動．根據(jù)板長和初速度求出時間．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)電場射出時的側(cè)移量．
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場后沿穿出電場時的速度做勻速直線運動，水平方向：位移為L2，分速度等于v0，求出勻速運動的時間．豎直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出離開電場后偏轉(zhuǎn)的距離，再加上電場中偏轉(zhuǎn)的距離得解．
解答：解：電子以速度υ0進入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)電壓最大時偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為E，
電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t1，電子的加速度為α，離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y1，
由牛頓第二定律得：F=eE=
eUm
d
，
由牛頓第二定律：F=ma，
由運動學公式得：L1=v0t1，
y1=
1
2
a
t
2
1
，
解得：y1=
eUm
t
1
1
2m
v
2
0
d
=2cm；
設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的速度為υy，
由勻變速運動的速度公式可知υy=at1；
電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，
設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時間為t2，
電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，
水平方向：L2=v0t2，豎直方向：y2=vyt2，
聯(lián)立以上公式，解得：y2=4.8cm；
P至O點的距離y=y1+y2=6.8cm；
由于上下對稱，故亮線的長度：H=2y=13.6cm．
答：在熒光屏上出現(xiàn)的亮線的長度13.6cm．
點評：帶電粒子在電場中類平拋運動的研究方法與平拋運動相似，出電場后做勻速直線運動，采用運動的合成與分解．也可以利用三角形相似法求解．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

[物理――選修3-5]

（1） 放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．         B．     C．         D．

（2） 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A. (1) 下列說法正確的是________．

A. 當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小

B. 大量分子的集體行為是不規(guī)則的，帶有偶然性

C. 晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化

D. 人類利用能源時，是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能

(2) 一定質(zhì)量的理想氣體，體積由V1壓縮至V2，第一次是經(jīng)過一個等溫過程，最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1；第二次是經(jīng)過一個等壓過程，最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2；則p1________p2，E1________E2.(填“＞” “＝”或“＜”)　

(3) 當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．

① 用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示．(已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去)則油膜面積為________．

② 求出估算油酸分子直徑的表達式．

B. (1) 下列說法正確的是________．

A. 測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度

B. 無線電波沒有偏振現(xiàn)象

C. 紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D. 在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)

(2) 在“研究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量________(填“長些”或“短些”)．懸點要固定，擺長是懸點到________的距離．

(3) 如圖，為一圓柱中空玻璃管，管內(nèi)徑為R1，外徑為R2，R2＝2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管，為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分，問入射角i應(yīng)滿足什么條件？

C.(1) 存在下列事實：① 一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子；② 一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子；③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子；④ 原子核發(fā)生變化時，只發(fā)射一些特定頻率的γ光子．關(guān)于上述事實下列說法正確的是(電子質(zhì)量me，光在真空中速度為c，普朗克常量為h)________．

A. 事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生

B. 事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律

C. 事實③中，由于外界重核的參與，系統(tǒng)動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν ≥

D. 事實④中表明，原子核的能級也是不連續(xù)的

(2) 本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成，然后經(jīng)過________次________衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?img width=33height=23 >.

(3) 如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1＝－2.37V.(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，電子電量e＝1.6×10－19 C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

① 求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率．

② 當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù)．

 

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科目：高中物理 來源：2010年大連市高二下學期期末考試（重點班）物理試題 題型：計算題

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．         B．     C．         D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年湖南師大附中高三（上）月考物理試卷（四）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，K連續(xù)發(fā)出的電子經(jīng)加速后以速度沿中心線水平射入平行板BC間，已知B和C兩板的長為l1=10cm，之間的距離d=4cm，BC板右端到熒光屏的距離l2=12cm，如果在BC兩板間加上交變電壓，電壓μ=91sin314t（V），試求在熒光屏上出現(xiàn)的亮線的長度，（電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電荷量為e=1.6×10-19C）

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