【題目】示波器中的示波管對電子的偏轉(zhuǎn)是電偏轉(zhuǎn),小明同學對這種偏轉(zhuǎn)進行了定量的研究,已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,在研究的過程中空氣阻力和電子所受重力均可忽略不計。
(1)如圖所示,水平放置的偏轉(zhuǎn)極板的長度為l,板間距為d,極板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U,在兩極板間形成勻強電場。極板右端到豎直熒光屏MN的距離為b,熒光屏MN與兩極板間的中心線O1O1′垂直。電子以水平初速度v0從兩極板左端沿兩極板間的中心線射入,忽略極板間勻強電場的邊緣效應(yīng),電子所受重力可忽略不計,求電子打到熒光屏上時沿垂直于極板板面方向偏移的距離。
(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時忽略了電子所受重力,請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,重力加速度g=10m/s2。
(3)極板間既有靜電場,也有重力場。電場力反映了靜電場各點具有力的性質(zhì),請寫出電場強度E的定義式。類比電場強度的定義方法,在重力場中建立“重力場強度”EG的概念。
【答案】(1)(2)見解析(3)
【解析】試題分析 :(1) 根據(jù)動能定理,即可求得加速的速度大小,再依據(jù)類平拋運動處理規(guī)律,結(jié)合運動學公式,及運動的合成與分解,從而即可求解;
(2)依據(jù)提供的數(shù)據(jù),從而計算出重力與電場力,并求得它們的比值,即可求解;
(1) 設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的加速度為a,時間為t,離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏移距離為y,根據(jù)運動學公式有:
根據(jù)牛頓第二定律有:
電子在電場中的運動時間:
聯(lián)立解得:
電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時,其速度的反向延長線通過偏轉(zhuǎn)電場的中心,設(shè)電子打在屏上距O1′的最大距離為,則由幾何關(guān)系可知:
將y代入解得
(2) 電子受到的電場力為:
電子所受重力為:
那么
由于F〈〈G,所以重力忽略不計;
(3)電場強度的定義式:
所以重力場強度:.
點晴:考查了動能定理的內(nèi)容,掌握類平拋運動處理規(guī)律,掌握運動的合成與分解的應(yīng)用,注意類比法的內(nèi)涵,及如何歸納物理量間的共同點是解題的關(guān)鍵。
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【題目】某多用表內(nèi)部的部分電路如圖所示,已知微安表表頭內(nèi)阻Rg=100Ω,滿偏電流Ig=200μA,定值電阻R1=2.5Ω,R2=22.5Ω,電源電動勢E=1.5V,則該多用表
(1)A接線柱應(yīng)該是與___________(填“紅”或“黑”)表筆連接;
(2)當選擇開關(guān)接___________(填“a”或“b”)檔時其對應(yīng)的電阻檔的倍率更高;
(3)若選a檔測量電阻,則原表盤100μA,對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當為_______Ω;原表盤50μA的刻度,對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當為______Ω。
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播,t1=0時刻的波形如圖中實線所示,t2=0.1s時刻的波形如中虛線所示.已知波傳播的周期0.2s>T>0.1s,求:
①x=1lm處的質(zhì)點P在t1、t2兩個時刻的振動方向。
②這列波傳播的速度大小。
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【題目】如圖所示,實線表示勻強電場的等勢線。一個帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強電場,只在電場力作用下,運動的軌跡如圖中的虛線所示。a、b為軌跡上的兩點。若a點電勢為фa,b點電勢為фb,則下列說法中正確的是
A. 場強方向一定向上,且電勢фa>фb
B. 粒子一定是從a向b運動的,且電勢фa<фb
C. 場強方向一定向下,且電勢фa>фb
D. 粒子可能是從b向a運動的,且電勢фa>фb
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【題目】如圖,MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線。一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖虛線所示。下列結(jié)論正確的是( )
A. 帶電粒子在a點的加速度小于帶電粒子在b點的加速度
B. 負點電荷一定位于M點左側(cè)
C. 帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小
D. 帶電粒子在a點時的電勢能小于帶電粒子在b點時的電勢能
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【題目】(10分)某學習小組要描繪一只小電珠(2.5 V,0.5A)的伏安特性曲線,所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:
A.電源E(電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表V1(量程為0~3.0V,內(nèi)阻約為2kΩ)
C.電壓表V2(量程為0~15.0V,內(nèi)阻約為6kΩ)
D.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
E.電流表A2(量程為0~100mA,內(nèi)阻約為2Ω)
F.滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)
G.滑動變阻器R2(最大阻值2kΩ)
(1)為了減小實驗誤差,實驗中電壓表,電流表,滑動變阻器應(yīng)分別選擇________.(填器材前面的選項字母)
(2)為提高實驗精度,請你為該學習小組設(shè)計電路圖,并畫在虛線框中_____________.
(3)下表中的各組數(shù)據(jù)是此學習小組在實驗中測得的,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線________________________________。
(4)如果用一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為3Ω的電源與該小電珠組成電路,則該小電珠的實際功率為__________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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【題目】一質(zhì)點做簡諧運動,其相對平衡位置的位移x與時間t的關(guān)系如圖所示,由圖可知
A. 質(zhì)點振動的頻率為1.6Hz
B. 質(zhì)點振動的振幅為4.0cm
C. 在0.3s和0.5s兩時刻,質(zhì)點的速度方向相同
D. 在0.3s和0.5s兩時刻,質(zhì)點的加速度方向相同
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,如圖甲是t=1s時的波形圖,圖乙是波中某振動質(zhì)點的位移隨時間變化的振動圖像(兩圖用同一時間起點),則圖乙可能是圖甲中哪個質(zhì)點的振動圖像
A. x=0處的質(zhì)點
B. x=2cm處的質(zhì)點
C. x=4m處的質(zhì)點
D. x=6m處的質(zhì)點
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【題目】如圖所示,兩個大小不計質(zhì)量均為m的物體A、B放置在水平地面上,一根長為L不可伸長的輕繩兩端分別系在兩物體上,繩恰好伸直且無拉力,在繩的中點施加一個豎直向上的拉力F,使兩物體慢慢靠近,直至兩物體接觸,已知兩物體與水平地面間的動摩擦因素均為,則在兩物體靠近的過程中下列說法正確的是
A. 拉力F一直增大
B. 物體A所受的摩擦力不變
C. 地面對A物體的支持力先減小后增大
D. 當兩物體間的距離為時,繩上的拉力最小
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