【題目】物理學(xué)中將帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比稱為比荷，根據(jù)某帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受力及運(yùn)動(dòng)情況，可以得出它的比荷。如圖是陰極射線管，左端正負(fù)極接高壓電源可從陰極K水平向右發(fā)射帶電粒子束（也叫陰極射線），當(dāng)圖中金屬板D1、D2之間未加電場(chǎng)時(shí)，粒子束不偏轉(zhuǎn)，最終運(yùn)動(dòng)到屏上P1點(diǎn)。按圖示方向在D1、D2之間施加電場(chǎng)E之后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)并運(yùn)動(dòng)到屏上P2點(diǎn)。

(1)判斷該粒子束的電性，簡(jiǎn)要說明理由。

(2)為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它沿水平方向直接運(yùn)動(dòng)到P1，需要在兩塊金屬板D1、D2之間的區(qū)域再施加一個(gè)大小合適、方向垂直于紙面的磁場(chǎng)。若已知金屬板D1、D2間距離d，兩板間的電壓U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

①請(qǐng)判斷磁場(chǎng)的方向并求出陰極射線速度v的表達(dá)式。

②去掉D1、D2間的電場(chǎng)，陰極射線經(jīng)N點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場(chǎng)打到在屏上P3點(diǎn)。若已知P3到N點(diǎn)水平距離為D，豎直距離為h，金屬板D1、D2的板長(zhǎng)為L，請(qǐng)推導(dǎo)出陰極射線中粒子的比荷的表達(dá)式。

【答案】(1)負(fù)電荷；(2)①v=，②

【解析】

(1)粒子束經(jīng)過電場(chǎng)時(shí)受到向下的場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向向上，場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)力方向相反，所以粒子帶負(fù)電荷。

(2)①磁場(chǎng)力方向與電場(chǎng)力方向相反，由左手定則可判斷出磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，由題意可得出當(dāng)電場(chǎng)力大小等于磁場(chǎng)力，粒子束所受合力為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有

聯(lián)立解得速度的表達(dá)式為

②粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中，在洛侖茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如下圖所示

由牛頓第二定律

又

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閱讀如下資料并回答問題；自然界中的物體由于具有一定的溫度，會(huì)不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波；②物體溫度越高，單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；③在輻射的總能量中，各種波長(zhǎng)所占的百分比不同。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變．若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100％地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即P0=T 4，其中常量=5.67 10-8W/（m2·K4）。在下面的問題中，把研究對(duì)象都簡(jiǎn)單地看作黑體。有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rs=696000km，太陽表面溫度T=5770K，地球半徑r=6371km．球面積=4R2，其中R為球半徑。

（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長(zhǎng)為 210-7m~110-5m范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍；

（2）每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量為多少；

（3）已知太陽到地球的距離約1.49108km，忽略太陽輻射能量在傳播過程中的損失。地球表面受到來自太陽的輻射能量的總功率約為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間的變化．所用交流電源頻率為50 Hz.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)．回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是_______．

A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行

B.先接通電源再釋放小車

C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D.平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力

(2)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小為________m/s， (保留兩位有效數(shù)字)

(3)物塊的加速度大小為________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的，當(dāng)水不再流動(dòng)時(shí)，水面應(yīng)該處于同一高度。在著名的牛頓“水桶實(shí)驗(yàn)”中發(fā)現(xiàn)：將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)水面呈凹狀，水桶截面圖如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為，以桶為參考系，其中的水除受重力外，還受到一個(gè)與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”，其方向背離轉(zhuǎn)軸，大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個(gè)小水滴在該力作用下也具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的“勢(shì)能”，在重力和該力的共同作用下，水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總勢(shì)能。根據(jù)以上信息可知，下列說法中正確的是（　�。�

A.該“力”對(duì)水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B.小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，該“勢(shì)能”不變

C.小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能的增加量等于該“勢(shì)能”的減少量

D.小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，受到重力和該“力”的合力大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)欲用圖甲所示裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。

(1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_______。

A.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴�，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。該同學(xué)計(jì)劃利用v—t圖像計(jì)算小車的加速度。首先用刻度尺進(jìn)行相關(guān)長(zhǎng)度的測(cè)量，其中CE的測(cè)量情況如圖丙所示，由圖可知CE長(zhǎng)為_____cm，依據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度為_______m/s，同理可計(jì)算出A、B、C、E、F各點(diǎn)小車的速度，描繪出小車的v—t圖像，由圖線可得出小車的加速度大小。

(3)利用控制變量法多次測(cè)量，總結(jié)得出：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，加速度跟物體所受合外力成正比；當(dāng)____________________。

(4)綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如何得出牛頓第二定律？（簡(jiǎn)述得出過程）_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從底端沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，已知物體在斜面上上升的最大高度為h，重力加速度為g。則在整個(gè)過程中物體的（　�。�

A.機(jī)械能守恒

B.動(dòng)能減少了

C.機(jī)械能減少了

D.重力勢(shì)能增加了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如題圖所示．

（1）甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出一條紙帶如題圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)．從紙帶上A點(diǎn)開始每隔一個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，取得兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)B和C．該同學(xué)用刻度尺，測(cè)得OA=9.62cm，OB=l5.89cm，OC=23.64cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每0.02s打一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2．在OB段運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp=_______J；重物的動(dòng)能增加量ΔEk=______ J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）；

（2）乙同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如題圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點(diǎn)，若測(cè)量和計(jì)算都沒有問題，其原因可能是________．

乙同學(xué)測(cè)出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g _____ k（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】先后讓一束電子和一束氫核通過同一對(duì)平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。進(jìn)入時(shí)速度方向與板面平行，在下列兩種情況下，分別求出離開時(shí)電子偏角的正切與氫核偏角的正切之比。（已知電子的質(zhì)量me、氫核的質(zhì)量mH）

(1)電子與氫核的初速度相同

(2)電子與氫核的初動(dòng)能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　�。�

A.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加

B.兩個(gè)相距無窮遠(yuǎn)的分子在靠近的過程中，分子勢(shì)能可能先減小后增大

C.相同質(zhì)量的兩物體，升高相同的溫度，內(nèi)能的增加量一定相同

D.物體的內(nèi)能改變時(shí)，溫度可能不變

E.內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)，所以溫度不變，體積變大，內(nèi)能一定變大

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