題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示,B為電源,電動勢E=75V,內(nèi)阻不計。R1為固定電阻,R2為光敏電阻。C為平行板電容器,虛線OO′到兩極板距離相等,極板長l=6.0×10-2m,兩極板的間距d=1.0×10-2m。P為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的兩個半圓形透光片a和b構(gòu)成,它繞AA′軸按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動。當細光束通過不同的透光片照射光敏電阻R2時,R2的阻值不同。有一細電子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s連續(xù)不斷地射入平行板電容器C,電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)。平行板電容器右端有一接收屏S,電子打到屏上的位置與OO′的距離記為y。當光束剛開始通過透光片a照射R2時取t=0,隨著圓盤轉(zhuǎn)動,y隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。忽略細光束的寬度,忽略電容器的充、放電時間以及電子所受的重力。假設(shè)照在R2上的光強發(fā)生改變時R2阻值立即有相應(yīng)的改變。
(1)求圓盤P勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω;
(2)已知電子的電荷量e=1.6×10-19C,電子的質(zhì)量m=9×10-31kg。當細光束通過透光片a照射光敏電阻R2時,R2的阻值為1000Ω,當細光束通過透光片b照射光敏電阻R2時,R2的阻值小于1000Ω。
Ⅰ.定值電阻R1的阻值;
Ⅱ.光束通過透光片b照射R2時,R2的阻值應(yīng)滿足什么條件?
圖甲
圖乙
圖1中ε為電源,電動勢,內(nèi)阻不計。固定電阻,為光敏電阻。C為平行板電容器,虛線到兩極板距離相等,極板長,兩極板的間距,S為屏,與極板垂直,到極板的距離。P為一圓盤,由形狀相同透光率不同的三個扇形、和構(gòu)成,它可繞軸轉(zhuǎn)動。當細光束通過、、照射光敏電阻時,的阻值分別為1000Ω,2000Ω,4500Ω。有一細電子束沿圖中虛線以速度連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量,電子質(zhì)量。忽略細光束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受重力。假設(shè)照在上的光強發(fā)生變化時阻值立即有相應(yīng)的改變。
(1)設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動,細光束通過b照射到上,求電子到達屏S上時,它離O點的距離y。(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)。
(2)設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動,每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在、分界處時,試在圖2給出的坐標紙上,畫出電子到達屏S上時,它離O點的距離y隨時間t的變化圖線(0~6s間)。(不要求寫出計算過程,只按畫出的圖線評分。)
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