【題目】如圖所示,金屬絲發(fā)射出來的電子(初速度為零,不計重力)被加速后從金屬板的小孔穿出,進入偏轉(zhuǎn)電場。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進,最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1=1640 V,偏轉(zhuǎn)極板長L=4 cm,偏轉(zhuǎn)極板間距d=2 cm,當電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的正中央沿與板平行方向進入偏轉(zhuǎn)電場。(電子質(zhì)量符號m 電子電荷量符號e)
(1)電子進入偏轉(zhuǎn)電場時速度?(用題中所給物理量符號表示)
(2)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時,電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(3)如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離S=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?
【答案】(1)(2)410V(3)0.11m
【解析】試題分析:(1)電子在加速電場,由動能定理可以求出進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度,(2)當電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后從下板邊緣出來時,電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大.先運用動能定理求得電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度.運用運動的分解,根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求出偏轉(zhuǎn)電壓.(3)如圖電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距,電子離開電場后做勻速直線運動,由求出勻速直線運動的時間, 即可求得最大偏轉(zhuǎn)距離y.
(1)設(shè)電子電量大小e,質(zhì)量為m,進入偏轉(zhuǎn)電場初速度v0,
根據(jù)動能定理,有
得:
(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場的飛行時間
電子在偏轉(zhuǎn)電場的加速度
要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大,電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后必須沿下板邊緣射出.
電子在偏轉(zhuǎn)電場中的側(cè)移距離為
則
聯(lián)立得:
(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時垂直極板方向的速度
電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的時間:
電子打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離:
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【題目】如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上,有兩個質(zhì)量和電量均相同的正、負離子(不計重力),從點O以相同的速度先后射入磁場中,入射方向與邊界成θ角,則正、負離子在磁場中運動不正確的是
A. 運動時間相同
B. 運動軌跡的半徑相同
C. 重新回到邊界時速度的大小和方向相同
D. 重新回到邊界的位置與O點距離相等
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【題目】一粗細均勻的U形管ABCD的A端封閉,D端與大氣相通.用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè),并將兩端向下豎直放置,如圖所示.此時AB側(cè)的氣體柱長度l1=25cm.管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1=5cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使A、D兩端在上,在轉(zhuǎn)動過程中沒有水銀漏出.已知大氣壓強p0=76cmHg.求旋轉(zhuǎn)后,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差.
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【題目】關(guān)于自由落體運動,下面說法錯誤的是( )
A. 它是豎直向下, , 的勻加速直線運動
B. 在開始連續(xù)的三個內(nèi)通過的位移之比是
C. 在開始連續(xù)的三個末的速度大小之比是
D. 從開始運動起連續(xù)通過三個相等的位移所經(jīng)歷的時間之比為
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【題目】細線兩端分別系有帶正電的甲、乙兩小球,它們靜止在光滑絕緣水平面上,電荷量分別為q1和q2,質(zhì)量分別為m1和m2。燒斷細繩后兩球向相反方向運動,下列說法正確的是 ( )
A. 運動的同一時刻,甲、乙兩球受到的電場力大小之比為q2:q1
B. 運動的同一時刻,甲、乙兩球動能之比為m2:m1
C. 在相同的運動時間內(nèi),甲、乙兩球受到的電場力的沖量大小之比為1:1
D. 在相同的運動時間內(nèi),甲、乙兩球受到的合力做功之比為1:1
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【題目】以下關(guān)于靜電場部分知識說法正確的是:( )
A. 摩擦起電的本質(zhì)是電子的得失,因此不符合電荷守恒定律
B. 電場線是虛擬的,所以電場本身也不是真實存在的
C. 根據(jù)電容定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間電壓成反比
D. 庫侖定律適用于真空中的點電荷
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【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演,當飛機離地面224m懸停時,運動員離開飛機先作自由落體運動,運動一段時間后,立即打開降落傘,展傘后運動員以12.5 m/s2的加速度勻減速下降。為了運動員的安全,要求運動員落地速度為5 m /s,g=10 m /s2。求:
(1)運動員剛展傘時的速度大。
(2)運動員剛展傘時離地面的高度;
(3)運動員離開飛機后在空中下落的總時間。
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【題目】一輕彈簧的一端固定在傾角為的固定光滑斜面的底部,另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連,如圖所示質(zhì)量為的小物塊b緊靠a靜止在斜面上,此時彈簧的壓縮量為,從t=0時開始,對b施加沿斜面向上的外力,使b始終做勻加速直線運動經(jīng)過一段時間后,物塊a、b分離;再經(jīng)過同樣長的時間,b距其出發(fā)點的距離恰好也為,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為,求
(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)物塊b加速度的大。
(3)在物塊a、b分離前,外力大小隨時間變化的關(guān)系式.
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【題目】帶電量與質(zhì)量都相同的兩個粒子(不計重力),以不同速率垂直于磁力線方向射入同一勻強磁場中,兩粒子運動的軌跡如圖,關(guān)于兩粒子的運動速率v、在磁場中的運動時間t及圓周運動周期T,角速度ω表達正確的是( )
A. v1 < v2
B. t1 < t2
C. T1 > T2
D. ω1=ω2
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