精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，一個電子由靜止開始經加速電場加速后，又沿中心軸線從O點垂直射入偏轉電場，并從另一側射出打到熒光屏上的P點，O點為熒光屏的中心。已知電子質量m= 9.0×1031kg，電荷量e= 1.6×1019C，加速電場電壓U0= 2500 V，偏轉電場電壓U= 200 V，極板的長度L1=6.0 cm，板間距離d=2.0 cm，極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0 cm(忽略電子所受重力，結果保留兩位有效數(shù)字)。求：

(1)電子射入偏轉電場時的初速度v0；

(2)電子打在熒光屏上的P點到O點的距離h；

(3)電子經過偏轉電場過程中電場力對它所做的功W。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：（1）電子在加速電場中，根據動能定理即可求出進入偏轉電場的速度；（2）粒子在偏轉電場中做類平拋運動，根據類平拋運動規(guī)律可求出粒子在偏轉電場中產生的側位移；粒子從偏轉電場飛出至熒光屏這一過程，做的是勻速直線運動，根據幾何關系即可求h；（3）根據W=eEy即可求出電子經過偏轉電場過程中電場力對它所做的功.

(1)電子在加速電場中，根據動能定理有：

解得：

代入數(shù)據得：

(2)設電子在偏轉電場中運動的時間為t，電子射出偏轉電場時在豎直方向上的側移量

電子在水平方向做勻速直線運動：①

電子在豎直方向上做勻加速運動：②

根據牛頓第二定律有：③

聯(lián)立①②③代入數(shù)據得=0.36cm

電子離開偏轉電場時速度的反向延長線過偏轉電場的中點

由圖知，

解得：h=0.72cm

(3)電子在偏轉電場運動的過程中電場力對它做的功

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，絕緣輕質細繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q＝6×10－7C，在圖示坐標中，電場方向沿豎直方向，坐標原點O的電勢為零。當小球以2 m/s的速率繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動時，細繩上的拉力剛好為零。在小球從最低點運動到最高點的過程中，軌跡上每點的電勢φ隨縱坐標y的變化關系如圖乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。則下列判斷正確的是(　　)

A. 勻強電場的場強大小為3.2×106V/m

B. 小球重力勢能增加最多的過程中，電勢能減少了2.4 J

C. 小球做順時針方向的勻速圓周運動

D. 小球所受的洛倫茲力的大小為3 N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為37° 的斜坡上，從A點水平拋出一個物體，物體落在斜坡的B點，測得AB兩點間的距離是75 m，，求：

(1)物體拋出時速度的大�。�

(2)落到B點時的速度大��；(結果帶根號表示)

(3)距離斜坡的最遠距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應強度為B的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電壓為U，若中心粒子源處產生的質子質量為m、電荷量為＋e，在加速器中被加速．不考慮相對論效應，則下列說法正確的是(　　)

A. 不改變磁感應強度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子獲得的最大動能隨加速電壓U的增大而增大

C. 質子被加速后的最大速度不能超過2πRf

D. 質子第二次和第一次經過D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 ∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一正點電荷僅在電場力的作用下運動，其速率v與時間t圖象如圖所示，其中ta和tb是電荷在電場中a、b兩點運動對應的時刻，則下列說法正確的是

A. a、b兩點電場強度關系為Ea=Eb

B. a、b兩點電場強度關系為Ea>Eb

C. a、b兩點電勢關系為

D. 帶電粒子從a點運動到b點時，電場力做正功，電勢能減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，把一個帶正電的球體A放在絕緣支架上，再把一個質量為m、帶電量為q的帶電小球B用絕緣細繩懸掛在鐵架臺上，小球靜止在P點時細繩與豎直方向的夾角為θ，電場力方向水平向右。球A與球B之間的距離遠大于兩球的直徑。求:

(1)球B在P點所受電場力F0的大小及球A產生的電場在P點的電場強度E0的大小;

(2)現(xiàn)緩慢移動鐵架臺，使球B從P點沿水平方向右移，近似認為移動過程中電場力方向始終水平向右，用刻度尺測出P點右側不同位置到P點的水平距離x，采取(1)中方法確定出該位置球B所受電場力F，然后作出F-x圖像，如圖乙所示。其中M點為水平移動方向上的一點，已知x軸上每小格代表的距離為x0，根據圖像估算P、M兩點間電勢差UPM的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖勻強磁場中有一矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場垂直，MN邊與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊與金屬滑環(huán)L相連；金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導線串聯(lián)。使矩形線圈從圖示位置開始以恒定角速度繞過BC、AD中點的軸旋轉。下列說法中正確的是

A. 交流電流表A的示數(shù)隨時間按正弦規(guī)律變化

B. 線圈轉動的角速度越大，交流電流表A的示數(shù)越小

C. 線圈平面與磁場平行時，流經定值電阻R的電流最大

D. 線圈平面與磁場垂直時，流經定值電阻R的電流最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導體棒ab垂直導軌放置，除了電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài)，規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在0~t時間內，能正確反映流過導體棒ab的電流i和導體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖像的是

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，某學習小組所使用的裝置如圖甲所示。設沙和沙桶的總質量為m，小車和砝碼的總質量為M。實驗中用沙和沙桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。

(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，下面的操作最合理的是_____。

A.將長木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經穿過打點計時器的紙帶在木板上運動，調節(jié)沙的質量，多次重復，直到目測小車做勻速直線運動。

B.將長木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經穿過打點計時器的紙帶在木板上運動，接通打點計時器的電源，輕推小車，調節(jié)小車上砝碼的質量，多次重復，直到打出的紙帶上的點跡均勻。

C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋サ艏毦�和沙桶，不連接紙帶，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復，直到目測小車做勻速直線運動。

D.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，去掉細線和沙桶，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，接通打點計時器的電源，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復，直到打出的紙帶上的點跡均勻。

(2)在(1)最合理的方案下，接通打點計時器的電源，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經穿過打點計時器的紙帶在木板上由靜止開始運動，圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：xAB=2.25cm、xBC=3.86cm、xCD=5.45cm、xDE=7.05cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42 _______m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）

(3)若某同學利用圖甲所示的裝置，在未通過(1)中操作的情況下，研究加速度a與拉力F的關系時，得到圖丙所示圖線。已知圖線與橫軸的交點為F0，與縱軸的交點為-a0，重力加速度為g，在運動過程中小車及車上砝碼受到的阻力與重力之比為________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案