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如图所示,真空室中速度V=1.6×107 m/s的电子束,连续地沿两水平金属板中...

如图所示,真空室中速度V=1.6×107 m/s的电子束,连续地沿两水平金属板中心线OO’射入,已知极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距离荧光屏PQ为L=18cm.电子电荷量e=1.6×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.若在电极a b上加u=220manfen5.com 满分网sin100πt (V)的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到多长的线段?(设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大.)

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电子进入电场后,水平方向做匀速直线运动,由t=求得电子通过金属板的时间,由u=220sin100πt (V),可求得交变电压的周期T,因T>>t,可以认为进入偏转电场的电子均以当时所加电压形成的匀强电场运动.当横向位移等于时,偏转电压最大,由牛顿第二定律和运动学公式结合求得最大偏转电压.电子飞出电场后做匀速直线运动,运用三角形相似法或三角函数法求出y轴上能观测到的长度. 【解析】 因为经过偏移电场的时间为 而交变电压的周期 故可以认为进入偏转电场的电子均以当时所加电压形成的匀强电场运动. 横向位移 ,加速度 所以电子能够打在荧光屏上最大竖直偏转电压为: 当U=91V时,  因为, 偏转量y=(l+L)tanθ=5cm  故y轴上的观测到的长度为 2y=10cm                                        答:在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到10cm长的线段.
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考点分析:
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常见的激光器有固体激光器和气体激光器,世界上发达国家已经研究出了自由电子激光器,其原理可简单用图表示:自由电子(设初速度为零)经电场加速后,射入上下排列着许多磁铁的管中,相邻的两块磁铁的极性是相反的,在磁场的作用下电子扭动着前进,犹如小虫在水中游动.电子每扭动一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量的损失),管子两端的反射镜使光子来回反射,结果从略为透光的一端发射出激光.若加速电压U=1.8×104 V,电子质量为m=0.91×10-30 kg,电子的电量q=1.6×10-19 C,每对磁极间的磁场可看作是均匀的,磁感应强度为B=9×10-4 T,每个磁极的左右宽度为a=30cm,垂直于纸面方向的长度为b=60cm,忽略左右磁极间的缝隙,当电子在磁极的正中间向右垂直于磁场方向射入时,电子可通过几对磁极?

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如图,两根足够长的平行金属导轨,固定在同一水平面上,导轨的电阻很小,可忽略不计.导轨间的距离L=0.2m.磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直.两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在动摩擦因素μ=0.1的导轨上滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω.开始时两根金属杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆甲在导轨上滑动.试分析并求出经过相当长时间后两杆与导轨组成的闭合回路中的电功率(设最大静磨擦力等于滑动磨擦力).

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manfen5.com 满分网如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2m.求:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小.
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(1)一物体静止在水平面上,它的质量是m,与水平面之间的动摩擦因数为μ.用平行于水平面的力F分别拉物体,得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示.利用图象可求出这个物体的质量m.
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,物体的加速度a=4m/s2,根据牛顿定律导出:manfen5.com 满分网得:m=3kg
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线的斜率为:k=tan45°=1,而manfen5.com 满分网,所以m=1kg
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)两颗靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动,从而保持两者之间的距离不变,这样的天体称为“双星’.现测得两星中心间距离为R,运动周期为T,求:双星的总质量.
【解析】
设双星的质量分别为M1、M2.它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动,由万有引力定律及牛顿第二定律得:manfen5.com 满分网联立解得:M1+M2=…
请判断上述解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.

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现有器材如下:①电池E:电动势4V,内阻很小,可以忽略不计;②电压表V1:量程30V,内阻约为30kΩ;③电压表V2:量程3V,内阻约为3kΩ;④电压表V3:量程2.5V,内阻约为2.5kΩ;⑤定值电阻R1=1000Ω,滑动变阻器R2:最大阻值为50Ω;⑥电键S一个,导线若干.
(1)要较精确测定其中某只电压表的内阻,请在方框中画出实验电路原理图.
(2)实验中,要读出的物理量有______
(3)请用已知量和测量量表示用所测电压表内阻的表达式r=______
(4)在所给的三只电压表中,能较准确地测出其内阻的电压表有______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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