圖1中B為電源,電動(dòng)勢(shì)ε=27V,內(nèi)阻不計(jì)。固定電阻R1=500Ω,R2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(zhǎng)l1=8.0×102m,兩極板的間距d=1.0×102m。S為屏,與極板垂直,到極板的距離l2=0.16m。P為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的三個(gè)扇形a、b和c構(gòu)成,它可繞AA′軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻R2時(shí),R2的阻值分別為1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0=8.0×106m/s連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量e=1.6×1019C,電子質(zhì)量m=9×1031kg。忽略細(xì)光束的寬度、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力。假設(shè)照在R2上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)R2阻值立即有相應(yīng)的改變。

圖1

(1)設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)光束通過b照射到R2上,求電子到達(dá)屏S上時(shí),它離O點(diǎn)的距離y。(計(jì)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(dòng),第3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時(shí)t=0,試在圖2給出的從標(biāo)紙上,畫出電子到達(dá)屏S上時(shí),它離O點(diǎn)的距離y隨時(shí)間t的變化圖線(0~6s間)。要求在y軸上標(biāo)出圖線最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的值。(不要求寫出計(jì)算過程,只按畫出的圖線評(píng)分)

解:(1)設(shè)電容器C兩板間的電壓為U,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,電子在極板間穿行時(shí)y方向上的加速度大小為a,穿過C的時(shí)間為t1,穿出時(shí)電子偏轉(zhuǎn)的距離為y1,

U=    ;   E=  ;   eE=ma    ;      t1=    ;y1=at             

由以上各式得:y1=           

代入數(shù)據(jù)得:y1=4.8×103m                   

由此可見y1d,電子可通過C。

設(shè)電子從C穿出時(shí),沿y方向的速度為v,穿出后到達(dá)屏S所經(jīng)歷的時(shí)間為t2,在此時(shí)間內(nèi)電子在y方向移動(dòng)的距離為y2,

vy=at1       ;     t2=   ;    y2=vyt2        

由以上有關(guān)各式得:y2=            

代入數(shù)據(jù)得:y2=1.92×102m                  

故題意:y=y1+y2=2.4×102m               

(2)如圖所示

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

(一) 一組同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用正確的操作方法,測(cè)定了6組擺長(zhǎng)L和周期T的對(duì)應(yīng)值.為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,4位同學(xué)提出了4種不同的處理方法:
A.從測(cè)定的6組對(duì)應(yīng)值中任意選取1組,用公式g=
4π2
T2
求出g作為測(cè)量值.
B.先分別求出6個(gè)L值的平均值
.
L
 和6個(gè)T值的平均值
.
T
,再用公式g=4π2 
.
L
.
T
2
求出g作為測(cè)量值.
C.先分別用6組L.T的對(duì)應(yīng)值,用公式g=4π2L/T2求出6個(gè)對(duì)應(yīng)的g值,再求這6個(gè)的平均值作為測(cè)量值.
D.在坐標(biāo)紙上作出T2-L圖象,從圖中計(jì)算出圖線的斜率k,根據(jù)g=
π2
k
求出g作為測(cè)量值.
你認(rèn)為以上4種方法中,錯(cuò)誤的是哪一種
B
B
 (填代號(hào)即可),其余正確方法中,偶然誤差最小的是
D
D
(填代號(hào)即可)
(二)某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車.紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示.
請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
1.50
1.50
m/s;
②該電動(dòng)小車的額定功率為
1.20
1.20
W.

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(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1,由圖1可知其長(zhǎng)度為
50.15
50.15
mm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖,由圖1可知其直徑為
4.700
4.700
mm;

(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50HZ,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶,量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.12cm,0.19cm和0.25cm,可見操作上有錯(cuò)誤的是學(xué)生
,錯(cuò)誤操作
是先放開紙帶后接通電源
是先放開紙帶后接通電源

若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A,B,C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖2所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s),從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能減少量是△EP=
0.94
0.94
,此過程中物體動(dòng)能的增加量是△EK
0.84
0.84
(取g=9.8m/s2);
(3)如圖3所示氣墊是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在軌道上,滑塊在軌道上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊軌道以及滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.調(diào)整氣墊軌道,使導(dǎo)軌處于水平;
b.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
c.按下電鈕放開卡銷,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)數(shù)器開始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下滑塊A、B分別到達(dá)擋板C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2
d.用刻度尺測(cè)出滑塊A的左端至C擋板的距離L1、滑塊B的右端到D擋板的距離L2
①試驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是
滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
;
②利用上述過程測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
,

③利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式是
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2
,
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2

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(1)某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一薄金屬圓板的直徑D,用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度d,示數(shù)如圖所示.由圖可讀出D=
50.80
50.80
mm,d=
3.774
3.774
mm.
(2)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn).
①對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作要求,下列說法正確的是
AD
AD

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng),記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
E.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡,應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡.部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示.圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均為l,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn),P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等.若已測(cè)知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.可求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為
2
l
g
2
l
g
,小球拋出后的水平速度為
3
gl
3
gl


(3)興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖1所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖2所示.請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題(計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字):
(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
1.50
1.50
m/s;
(2)該電動(dòng)小車被關(guān)閉電源后加速度大小為
2.00
2.00
m/s2;
(3)該電動(dòng)小車的額定功率為
1.20
1.20
W.

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(2013?瀘州一模)(1)估測(cè)手上拋石塊所做的功
已知將一個(gè)物體豎直向上拋出,如果忽略空氣阻力,物體向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間相等.如果用手急速豎直向上拋出小石塊時(shí),估測(cè)手對(duì)石塊所做的功.
a.需要的測(cè)量?jī)x器是
天平
天平
秒表
秒表

b.需要測(cè)量的物理量是:
物體的質(zhì)量m
物體的質(zhì)量m
物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t
物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t

c.手對(duì)石塊所做功的表達(dá)式為W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 

(2)測(cè)某一小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R
如圖1所示,在鐵架臺(tái)上端固定一小型直流電動(dòng)機(jī),下端固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.電動(dòng)機(jī)連接的電路如圖2所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,保護(hù)電阻為R0,電動(dòng)機(jī)上系一細(xì)繩,繩上連接一個(gè)物體,物體下栓一紙帶,紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,算出物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度,g取10m/s2

①按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在實(shí)驗(yàn)過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在豎直方向上.
②使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz),正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖3所示,每個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出.則物體運(yùn)動(dòng)的速度v=
0.26
0.26
m/s.
③要測(cè)出小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻,還必須要測(cè)出
物體質(zhì)量m
物體質(zhì)量m
 和
電流表的示數(shù)I
電流表的示數(shù)I
.(請(qǐng)寫出物理量和相應(yīng)的字母)
④小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
(用題中所給已知量和所測(cè)量的字母表示).

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(1)某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖1甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖1乙所示.
請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
A.該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
 
m/s;
B.該電動(dòng)小車的額定功率為
 
W.
(2)利用如圖2所示電路測(cè)量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv,Rv約為300Ω.某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到a端,閉合電鍵S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合電鍵S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持電鍵S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開電鍵S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的一半;讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻Rv
實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、導(dǎo)線和電鍵之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動(dòng)變阻器:最大阻值150Ω
B.滑動(dòng)變阻器:最大阻值10Ω
C.定值電阻:阻值約20Ω
D.定值電阻:阻值約200Ω
根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題:
①為了使測(cè)量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用
 
.定值電阻R′應(yīng)選用
 
(填序號(hào))
②對(duì)于上述測(cè)量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測(cè)量無誤的情況下,實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)
 
真實(shí)值RV(填“大于”、“小于”或“等于”),且在其他條件不變的情況下,若Rv越大,其測(cè)量值R測(cè)的誤差就越
 
(填“大”或“小”).
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