【題目】帶電粒子的電量與質(zhì)量的比值（e/m）稱為比荷。湯姆生當(dāng)年用來測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)過加速電壓加速后，形成細(xì)細(xì)的一束電子流。當(dāng)極板C、D間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在C、D間加上電壓U，則電子束將打在熒光屏上的P點(diǎn)，P點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直距離為h；若再在C、D極板間加一方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子束又重新打在了O點(diǎn)。已知極板C、D的長(zhǎng)度為L1，C、D間的距離為d，極板右端到熒光屏的距離為L2。不計(jì)電子重力影響。

（1）求電子打在熒光屏O點(diǎn)時(shí)速度的大�。�

（2）a．推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式（結(jié)果用題中給定的已知量的字母表示）；

b．若L1=5.00cm，d=1.50cm，L2=10.00cm，偏轉(zhuǎn)電壓U=200V，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.3×10－4T，h=3.0cm。估算電子比荷的數(shù)量級(jí)。

（3）上述實(shí)驗(yàn)中，未記錄陰極K與陽極A之間的加速電壓U0，若忽略電子由陰極K逸出時(shí)的速度大小，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否估算出U0的值？并說明理由。

【答案】(1) (2)a. b. 1011（C/kg） (3)能

【解析】（1）加上磁場(chǎng)后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有evB=eE

所以 　

（2）a．電子在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)， 有

電子在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度

偏轉(zhuǎn)距離

離開極板區(qū)域時(shí)豎直方向的分速度為vy=at1

電子離開極板區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2時(shí)間到達(dá)熒光屏，

在時(shí)間t2內(nèi)豎直方向上運(yùn)動(dòng)的距離為y2 = vy t2

則h= y1 + y2

所以　

b．代入數(shù)據(jù)知，電子比荷的數(shù)量級(jí)為1011（C/kg）

（3）能。

由動(dòng)能定理 ，已知v和e/m，可求U0。

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】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，這列波的傳播速度是30cm/s，如圖為距波源7.50cm處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，且該質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)記為0時(shí)刻，則下列說法正確的是_______。

A.波源的起振方向沿y軸負(fù)方向

B.該質(zhì)點(diǎn)與距波源2.5cm處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終相同

C.當(dāng)t=0.1s時(shí)，波源處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰

D.當(dāng)t=0.2s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的位移為6.00cm

E.當(dāng)該質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為1cm時(shí)，波源處的質(zhì)點(diǎn)加速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】約里奧·居里夫婦由于發(fā)現(xiàn)了人工放射性，而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1934年，他們用射線轟擊鋁箔，產(chǎn)生了一種新的放射性物質(zhì)X和一個(gè)中子n，該放射性物質(zhì)X不穩(wěn)定繼續(xù)反應(yīng)放出Y粒子而生成硅，則下列說法正確的是

A. Y粒子是放射性物質(zhì)X的核外電子釋放出來形成的

B. 新的放射性物質(zhì)X是磷元素的同位素，核子數(shù)為30

C. 放射性物質(zhì)X放出Y粒子生成硅30的過程屬于重核裂變

D. 人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，因此放射性廢料更不容易處理

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根靠得很近的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線①、②，分別通以向上的電流I1、I2，且I1>I2，導(dǎo)線①、②受到的安培力大小分別為F1和F2，則F1______F2（選填“>”、“<”或“=”）；導(dǎo)線①受到的安培力F1的方向?yàn)?/span>___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小明在演示慣性現(xiàn)象時(shí)，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條。若緩慢拉動(dòng)紙條，發(fā)現(xiàn)杯子會(huì)出現(xiàn)滑落；當(dāng)他快速拉動(dòng)紙條時(shí)，發(fā)現(xiàn)杯子并沒有滑落。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

A. 緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，摩擦力對(duì)杯子的沖量較小

B. 快速拉動(dòng)紙條時(shí)，摩擦力對(duì)杯子的沖量較大

C. 為使杯子不滑落，杯子與紙條的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些

D. 為使杯子不滑落，杯子與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M，邊長(zhǎng)為l，電阻為R的正方形均勻金屬線框，BC邊與虛線PQ平行，PQ右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度大于l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。線框通過一水平細(xì)線繞過光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)由靜止釋放物體，當(dāng)線框有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)已勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，線框從開始運(yùn)動(dòng)到AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程中

A. 剛釋放線框的瞬間，線框的加速度為

B. 細(xì)繩拉力的最小值為

C. 線框恰全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的熱量等于

D. 線框有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與線框AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)BC兩端的電壓大小之比為3:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇航員的訓(xùn)練、競(jìng)技體育的指導(dǎo)、汽車的設(shè)計(jì)等多種工作都會(huì)用到急動(dòng)度的概念。急動(dòng)度j是加速度變化量Δa與發(fā)生這一變化所用時(shí)間Δt的比值，即j = ，它的方向與物體加速度變化量的方向相同。一物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖，則該物體在

A. t = 0時(shí)和t = 2s時(shí)加速度等大反向

B. t = 2s時(shí)和t = 4s時(shí)急動(dòng)度等大反向

C. 1s～3s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)

D. 0～5s內(nèi)速度方向不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組研究木塊與某粗糙木板間的摩擦因數(shù)，步驟如下：

（1）如圖甲，在該木板上放置一木塊，木塊與一水平彈簧左端相連，彈簧右端連接在位置固定的傳感器上．傳感器與木板未接觸．傳感器可以測(cè)出彈簧拉力F和對(duì)應(yīng)的木塊位移大小x，數(shù)據(jù)（F，x）可以通過電腦實(shí)時(shí)同步保存并自動(dòng)畫出F－x圖象。

（2）調(diào)節(jié)裝置使F、x均為0．然后緩慢向左拉動(dòng)木板．得到多組數(shù)據(jù)（F，x），木塊與木板相對(duì)滑動(dòng)后，控制木板立即靜止，整個(gè)過程彈簧始終在彈性限度內(nèi)．電腦中得到如圖乙F－x圖象。其中Fm、xm為記錄數(shù)據(jù)F、x中的最大值．己知木塊質(zhì)量為m，重力加速度取g，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩捸力．用圖象中獲得的數(shù)據(jù)和己知量表示下列物理量。

①整個(gè)過程中彈簧彈性勢(shì)能最大值為_____；

②摩擦力對(duì)木塊所做的功為____：

③木塊與粗糙板間摩擦因數(shù)＝______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光電倍增管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并逐級(jí)放大，其前兩個(gè)平行倍增極結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)頻率為的入射光照射到第1倍增極的上表面MN時(shí)，極板上表面逸出大量速率不同、沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的光電子，空間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使從MN逸出的部分光電子打到第2倍增極的上表面PQ。已知第1倍增極金屬的逸出功為W，兩個(gè)倍增極長(zhǎng)度均為d，水平間距為，豎直間距為，光電子電量為e、質(zhì)量為m，普朗克常量為h，僅考慮光電子在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且只受洛倫茲力作用。

（1）求從MN上逸出的光電子的最大速率。

（2）若以最大速率、方向垂直MN逸出的光電子可以全部到達(dá)PQ，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

（3）若保持（2）中的磁場(chǎng)不變，關(guān)閉光源后，發(fā)現(xiàn)仍有光電子持續(xù)擊中PQ，求關(guān)閉光源后光電子持續(xù)擊中PQ的時(shí)間。

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