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(zhǎng)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(zhǎng)度，（電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電荷量為e=1.6×10-19C）

【答案】分析：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)板長(zhǎng)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(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量．
（2）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿穿出電場(chǎng)時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向：位移為L(zhǎng)2，分速度等于v，求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．豎直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)的距離，再加上電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的距離得解．
解答：解：電子以速度υ進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)電壓最大時(shí)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，電子的加速度為α，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y1，
由牛頓第二定律得：，
由牛頓第二定律：F=ma，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L1=vt1，
，
解得：cm；
設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為υy，
由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式可知υy=at1；
電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上所用的時(shí)間為t2，
電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，
水平方向：L2=vt2，豎直方向：y2=vyt2，
聯(lián)立以上公式，解得：y2=4.8cm；
P至O點(diǎn)的距離y=y1+y2=6.8cm；
由于上下對(duì)稱，故亮線的長(zhǎng)度：H=2y=13.6cm．
答：在熒光屏上出現(xiàn)的亮線的長(zhǎng)度13.6cm．
點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)相似，出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解．也可以利用三角形相似法求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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(zhǎng)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(zhǎng)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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科目：高中物理 來(lái)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(guò)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(xiě)法是

A．         B．     C．         D．

（2） 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(chē)，小車(chē)的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車(chē)的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．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(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)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(chē)上滑行的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

A. (1) 下列說(shuō)法正確的是________．

A. 當(dāng)兩個(gè)分子間的分子勢(shì)能增大時(shí)，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(shí)，是將高品質(zhì)的能量釋放出來(lái)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(guò)一個(gè)等溫過(guò)程，最終氣體壓強(qiáng)是p1、氣體內(nèi)能是E1；第二次是經(jīng)過(guò)一個(gè)等壓過(guò)程，最終氣體壓強(qiáng)是p2、氣體內(nèi)能是E2；則p1________p2，E1________E2.(填“＞” “＝”或“＜”)　

(3) 當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開(kāi)，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(gè)裝有約2cm深水的淺盤(pán)，一支滴管，一個(gè)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(pán)，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示．(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為_(kāi)_______．

② 求出估算油酸分子直徑的表達(dá)式．

B. (1) 下列說(shuō)法正確的是________．

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

B. 無(wú)線電波沒(méi)有偏振現(xiàn)象

C. 紅外線比無(wú)線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D. 在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)

(2) 在“研究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，擺的振幅不要太大，擺線要細(xì)些、伸縮性要小，線的長(zhǎng)度要盡量________(填“長(zhǎng)些”或“短些”)．懸點(diǎn)要固定，擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)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(huì)進(jìn)入中空部分，問(wèn)入射角i應(yīng)滿足什么條件？

C.(1) 存在下列事實(shí)：① 一對(duì)高能的γ光子相遇時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；② 一個(gè)孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；③一個(gè)高能的γ光子經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；④ 原子核發(fā)生變化時(shí)，只發(fā)射一些特定頻率的γ光子．關(guān)于上述事實(shí)下列說(shuō)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(shí)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(shí)②說(shuō)明，動(dòng)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(shí)③中，由于外界重核的參與，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν ≥

D. 事實(shí)④中表明，原子核的能級(jí)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(guò)________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(guò)某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系，當(dāng)用光子能量為4.5eV的藍(lán)光照射光電管的陰極K時(shí)，對(duì)應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)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(jì)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(dāng)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(shí)，測(cè)得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)．

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年大連市高二下學(xué)期期末考試（重點(diǎn)班）物理試題 題型：計(jì)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(guò)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(xiě)法是

A．         B．     C．         D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(chē)，小車(chē)的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車(chē)的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．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(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)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(chē)上滑行的距離．

 

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