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如图甲所示,两块正对的平行金属板AB和CD板间距为d,长度为ℓ,B、D为两板的右...

manfen5.com 满分网如图甲所示,两块正对的平行金属板AB和CD板间距为d,长度为ℓ,B、D为两板的右端点,在金属板B、D端的右侧有一与金属板垂直放置的荧光屏MN,荧光屏距B、D端的距离为ℓ.质量m、电量e的电子以相同的初速度从极板左边中央沿平行极板的直线连续不断地射入.当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3T/2;当在两板间加如图乙所示的周期为T,幅值恒为U的周期性电压时(t=0时刻AB板电势高于CD板),所有电子均能从两板间通过.试确定:
(1)在t=manfen5.com 满分网时刻从两板间飞入的电子在飞出电场时运动方向与水平方向的夹角为多少(用e、m、U、T、ℓ、d及反正切函数表示);
(2)电子在荧光屏上分布的范围.(忽略极板边缘处电场的影响,不计电子的重力以及电子之间的相互作用,取e/m=2×1010c/kg,U=20V,T=10-6s,d=1m).
(1)在t=时刻从两板间飞入的电子,在-T时间内做匀速直线运动,在T-时间内做类平抛运动,在-2T时间内做匀速直线运动.根据运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式求解电子在飞出电场时运动方向与水平方向的夹角. (2)在0时刻从两板间飞入的电子,在0-时间内做类平抛运动,在-T时间内做匀速直线运动,在T-时间内做类平抛运动,这些电子偏转的距离最大.在t=时刻从两板间飞入的电子在荧光屏上偏转的距离最小,由牛顿第二定律和运动学公式求解电子在荧光屏上偏转距离. 【解析】 (1)在t=时刻从两板间飞入的电子,在-T时间内做匀速直线运动,在T-时间内做类平抛运动,在-2T时间内做匀速直线运动. 电子做类平抛运动的加速度大小为   a=, 运动时间为. 设电子在飞出电场时运动方向与水平方向的夹角为θ,则有   tanθ===① 又l=② 由①②得,tanθ=,则θ=arctan. (2)在0时刻从两板间飞入的电子,在0-时间内做类平抛运动,在-T时间内做匀速直线运动,在T-时间内做类平抛运动,这些电子偏转的距离最大. 设这些电子在电场中偏转距离为y1,在荧光屏上偏转的距离Y1.电子飞出电场时的速度偏向角为α. 则有y1=+=     tanα==     Y1=y1+ltanα= 代入解得,Y1=0.9m. 在t=时刻从两板间飞入的电子在荧光屏上偏转的距离最小,同理可求得电子在荧光屏上偏转的距离Y2=0.45m. 答: (1)在t=时刻从两板间飞入的电子在飞出电场时运动方向与水平方向的夹角为arctan. (2)电子在荧光屏上分布的范围是:在荧光屏上O点上方距O点的距离范围是0.45m-0.9m.
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考点分析:
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(l)电源的电动势和内阻.
(2)定值电阻R2的阻值.
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要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
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A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关S1,S2导线若干
有一同学利用上述器材进行了如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率且操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图所示,则测量结果是______Ω.
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图甲、乙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是______
(3)用你选择的电路进行实验时,其实验步骤是:______.用上述所测物理量的符号表示电压表的内阻Rv=______
2
.R
U
 
1
-U
 
2
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用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω.
(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用    电路;
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10V、0.5A,则此电阻的测量值为    Ω,真实值为    Ω.
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A.电源电动势为3.0 V
B.电源内阻为0.5Ω
C.Rx的阻值为0.5Ω
D.K1断开、K2接通时,随着R的减小,电源输出功率一直增大
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如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V、12W“字样,电动机线圈的电阻RM=O.50Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
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A.电动机的输出功率为12W
B.电动机的热功率为2.0W
C.整个电路消耗的电功率为22W
D.电动机若卡住不转动,灯泡将可能烧坏
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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