【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng);已知形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的平行板電容器的極板長(zhǎng)為L(不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng)),兩極板間距為dO1O2為兩極板的中線,P是足夠大的熒光屏,且屏與極板右邊緣的距離也為L.求:

1)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v的大;

2)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間加恒定電壓,電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后正好打中屏上的A點(diǎn),A點(diǎn)與極板M在同一水平線上,求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓U2;

3)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化,要使電子經(jīng)加速電場(chǎng)后在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后水平擊中A點(diǎn),試確定偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U0以及周期T分別應(yīng)該滿足的條件.

【答案】(123n=12,3,4…

【解析】試題分析:(1)電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速:eU1=mv2

解得:

2)由題意知,電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn),設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為θ,則由幾何關(guān)系得:

解得:

解得:

3)要使電子在水平方向擊中A點(diǎn),電子必向上極板偏轉(zhuǎn),且vy=0,則電子應(yīng)在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),且電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為整數(shù)個(gè)周期,設(shè)電子從加速電場(chǎng)射出的速度為v0,則

因?yàn)殡娮铀缴涑,則電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足

在豎直方向滿足:

則解得: n=1,2,3,4…

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)扼流圈的以下說(shuō)法,正確的是( )
A.扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的
B.低頻扼流圈用來(lái)“通低頻、阻高頻”
C.高頻扼流圈用來(lái)“通直流、阻交流”
D.高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流的阻礙作用小,對(duì)高頻交變電流的阻礙作用很大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R,導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好,整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?,MN始終保持靜止,則0~t2時(shí)間( )

A. MN所受安培力的大小始終沒變

B. 電容器Ca板先帶正電后帶負(fù)電

C. 電容器C的電荷量大小始終沒變

D. MN所受安培力的方向先向右后向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光,極光是由來(lái)自太陽(yáng)的高能帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí),被地球磁場(chǎng)俘獲,從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向,向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)(如圖所示),這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與大氣分子或原予劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子,使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光.地磁場(chǎng)的存在,使多數(shù)宇宙粒子不能到達(dá)地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí),向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的,這主要與下列哪些因素有關(guān)( )

A. 洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功,使其動(dòng)能減小

B. 空氣阻力做負(fù)功,使其動(dòng)能減小

C. 靠近南北兩極,磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)

D. 以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說(shuō)法正確的是

A. 質(zhì)子的回旋頻率等于2f

B. 質(zhì)子被電場(chǎng)加速的次數(shù)與加速電壓無(wú)關(guān)

C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR

D. 不改變Bf,該回旋加速器也能用于加速電子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是

A. 始終不做功

B. 先做負(fù)功后做正功

C. 先做正功后不做功

D. 先做負(fù)功后不做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在某部電梯的頂部安裝一個(gè)能夠顯示拉力大小的傳感器,傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球.若該電梯在豎直方向行駛時(shí)突然停止,傳感器顯示彈簧彈力大小F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,g為重力加速度,則(

A.電梯突然停止前可能在加速上升

B.電梯停止后小球向下運(yùn)動(dòng),加速度小于g

C.電梯停止后小球向上運(yùn)動(dòng),加速度小于g

D.0~t1時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài),t1~t2時(shí)間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】霧霾天氣會(huì)對(duì)行車安全造成很大的影響,因此在行車時(shí)司機(jī)應(yīng)打開汽車的前霧燈和尾部雙閃燈,以保證行車安全.若在某平直公路上,有一貨車正以v1=9 m/s的速度勻速行駛,其后方有一小轎車正以v2=24 m/s的速度勻速行駛.由于霧霾的影響,小轎車司機(jī)只有到達(dá)距離貨車d=35 m的地方才能看到該貨車尾部雙閃燈發(fā)出的光,若此時(shí)小轎車司機(jī)立即剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則小轎車要經(jīng)過(guò)Δx=96 m才能停下來(lái).兩車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn).

(1)若小轎車司機(jī)剎車時(shí),前方的貨車仍以原速度向前勻速行駛,試通過(guò)計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞.

(2)若小轎車司機(jī)在剎車的同時(shí)給前方的貨車發(fā)出信號(hào),貨車司機(jī)經(jīng)Δt=1 s收到信號(hào)并立即以a=2 m/s2的加速度勻加速行駛,試通過(guò)計(jì)算分析兩車是否會(huì)發(fā)生相撞.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)物體受幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),若保持其余幾個(gè)力不變,而將其中一個(gè)力F1后逐漸減小到零,然后又逐漸增大到F1(方向不變),在這個(gè)過(guò)程中,物體的( )

A. 加速度始終增大,速度始終增大

B. 加速度始終減小,速度始終增大

C. 加速度先增大,后減小,速度始終增大直到一定值

D. 加速度和速度都是先增大后減小

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