若質(zhì)子H和ɑ粒子以相同的速度垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),出電場(chǎng)時(shí),它們的偏轉(zhuǎn)角的正切之比tgφH:tgφa=
 
,若它們從靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),出電場(chǎng)時(shí),偏轉(zhuǎn)角正切之比tgφ′H:tgφ′a=
 
分析:質(zhì)子和ɑ粒子垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)都類平拋運(yùn)動(dòng),垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),平行于電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)角的正切,即求得正切之比.
它們經(jīng)加速電場(chǎng)加速時(shí),由動(dòng)能定理求得獲得的速度,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)時(shí)做類平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法得到偏轉(zhuǎn)角正切的表達(dá)式,再進(jìn)行比較.
解答:解:對(duì)于任意一個(gè)電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),做類平拋運(yùn)動(dòng),則得:
垂直于電場(chǎng)方向有:t=
l
v0

平行于電場(chǎng)方向有:vy=at,a=
qE
m

偏轉(zhuǎn)角的正切為 tanφ=
vy
v0

聯(lián)立以上各式得:tanφ=
qEl
m
v
2
0
q
m

質(zhì)子H和ɑ粒子比荷之比為:2:1,則得:tgφH:tgφα=2:1.
若帶電粒子從靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則有:
加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:
qU1=
1
2
m
v
2
0

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中:
平行于極板方向:l=v0t
垂直于極板方向:vy=at,a=
qE
m
=
qU2
md

偏轉(zhuǎn)角的正切為 tanφ=
vy
v0

聯(lián)立以上各式得:tanφ=
U2l
2U1d
,可見,偏轉(zhuǎn)角的正切與電荷的質(zhì)量和電量無關(guān),所以有:
tgφ′H:tgφ′α=1:1.
故答案為:2:1,1:1.
點(diǎn)評(píng):本題是帶電粒子先經(jīng)加速電場(chǎng)加速,后經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的類型,得到的結(jié)論:偏轉(zhuǎn)角正切與電荷的質(zhì)量和電量是無關(guān)的.
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:閱讀理解

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
12A、(選修模塊3-3)
(1)下列敘述中正確的是
 

A、一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)越大,則分子的平均動(dòng)能越大
B、分子間的距離r增大,分子間的作用力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大
C、達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)內(nèi)部各處都具有相同的溫度
D、懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯精英家教網(wǎng)
(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化,其中表示等容變化的是
 
(填“a→b“、“b→c“或“c→d′’),該過程中氣體
 
(填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱也不放熱”).
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B、(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
 

A、在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬
B、調(diào)諧是電磁波發(fā)射過程中的一步驟
C、兩列水波發(fā)生干涉時(shí),如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大
D、超聲儀器使用超聲波而不用普通聲波,是因?yàn)槌暡ú灰装l(fā)生衍射
(2)如圖甲所示,現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ι,在足夠大的光屏M上形成彩色光譜,下列說法中正確的是
 

精英家教網(wǎng)A、屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由小到大
B、在各種色光中,紅光通過棱鏡時(shí)間最長(zhǎng)
C、若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ,相對(duì)面平行(如圖乙所示),則在屏M上形成的是彩色光譜
(3)如圖,質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),形成了沿x軸正方向傳播的橫波.在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開始沿Y方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形,則求該簡(jiǎn)諧波波速和x=5m處的質(zhì)點(diǎn)B在t=1.8s時(shí)間內(nèi)通過的路程.
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C、(選修模塊3-5)
(1)下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí),其中說法正確的是
 

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A、圖甲:普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一
B、圖乙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
C、圖丙:盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D、圖丁:根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,可以說明電子具有粒子性
(2)一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長(zhǎng)為λ的單色光,已知普朗克恒量為h,光速為c,則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為
 
個(gè),若某種金屬逸出功為W,用此光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能為
 

(3)在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰,已知甲的質(zhì)量為1kg,乙的質(zhì)量為3kg,碰前碰后的位移時(shí)間圖象如圖所示,碰后乙的圖象沒畫,則求碰后乙的速度,并在圖上補(bǔ)上碰后乙的圖象
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科目:高中物理 來源:江蘇省蘇北四市(徐、淮、連、宿)2012屆高三第三次模擬考試物理試題 題型:038

(1)下列科學(xué)家提出的原子物理理論,其中錯(cuò)誤的是________

A.普朗克假設(shè):振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍

B.德布羅意提出:實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性,其動(dòng)量P、波長(zhǎng)λ,滿足λ=

C.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,揭示了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

D.波爾的定態(tài)理論和躍遷理論,很好地解釋了所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

(2)美國(guó)物理學(xué)家密立根通過測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率v,算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以驗(yàn)證愛因斯坦方程的正確性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種方法得出的普朗克常量h在誤差允許的范圍內(nèi)是一致的.下圖是某次試驗(yàn)中得到的兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率v關(guān)系圖象,圖中直線的斜率為k.若光電子的電荷量為e,根據(jù)圖象可知:普朗克常量h=________,兩種金屬的逸出功關(guān)系為W________W(選填“>”、“=”或“<”).

(3)盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,產(chǎn)生了氧的一種同位素和一個(gè)質(zhì)子.其核反應(yīng)程為N+He→O+H.在些反應(yīng)室內(nèi)有“α粒子、氮原子核、質(zhì)子、氧的同位素”共存,它們間常發(fā)生碰撞.設(shè)有速度為v的氮核與靜止的質(zhì)子發(fā)生彈性正碰,求碰撞后兩個(gè)粒子的速度.已知氮核的質(zhì)量mN質(zhì)子的質(zhì)量mH(只要求寫出方程或方程組即可,不要求解方程).

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科目:高中物理 來源:2011年江蘇省鹽城中學(xué)高考物理二模試卷(5月份)(解析版) 題型:解答題

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
12A、(選修模塊3-3)
(1)下列敘述中正確的是______
A、一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)越大,則分子的平均動(dòng)能越大
B、分子間的距離r增大,分子間的作用力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大
C、達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)內(nèi)部各處都具有相同的溫度
D、懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化,其中表示等容變化的是______(填“a→b“、“b→c“或“c→d′’),該過程中氣體______(填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱也不放熱”).
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B、(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是______
A、在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬
B、調(diào)諧是電磁波發(fā)射過程中的一步驟
C、兩列水波發(fā)生干涉時(shí),如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大
D、超聲儀器使用超聲波而不用普通聲波,是因?yàn)槌暡ú灰装l(fā)生衍射
(2)如圖甲所示,現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ι,在足夠大的光屏M上形成彩色光譜,下列說法中正確的是______
A、屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由小到大
B、在各種色光中,紅光通過棱鏡時(shí)間最長(zhǎng)
C、若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ,相對(duì)面平行(如圖乙所示),則在屏M上形成的是彩色光譜
(3)如圖,質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),形成了沿x軸正方向傳播的橫波.在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開始沿Y方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形,則求該簡(jiǎn)諧波波速和x=5m處的質(zhì)點(diǎn)B在t=1.8s時(shí)間內(nèi)通過的路程.

C、(選修模塊3-5)
(1)下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí),其中說法正確的是______

A、圖甲:普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一
B、圖乙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
C、圖丙:盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D、圖。焊鶕(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,可以說明電子具有粒子性
(2)一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長(zhǎng)為λ的單色光,已知普朗克恒量為h,光速為c,則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為______個(gè),若某種金屬逸出功為W,用此光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能為______.
(3)在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰,已知甲的質(zhì)量為1kg,乙的質(zhì)量為3kg,碰前碰后的位移時(shí)間圖象如圖所示,碰后乙的圖象沒畫,則求碰后乙的速度,并在圖上補(bǔ)上碰后乙的圖象


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