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如图所示,真空中有平行正对金属板A、B,它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源...

如图所示,真空中有平行正对金属板A、B,它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端,金属板长L=10cm、两金属板间的距离d=3.2 cm, A、B两板间的电场可以视为匀强电场。现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场,然后从两金属板右侧射出。已知电子的质量m=0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C,两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。求:(计算结果保留两位有效数字)

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(1)电子在电场中运动的加速度a的大小;

(2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y

(3)从电子进入电场到离开电场的过程中,其动量增量的大小

 

(1)5.0×1014m/s2;(2)0.63cm;(3)2.3×10-24kg·m/s。 【解析】 试题分析:(1)设金属板A、B间的电场强度为E,则 根据牛顿第二定律有: (2分) 解得:a=5.0×1014m/s2 (1分) (2)电子以速度v0进入金属板A、B间,在垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。 电子在电场中运动的时间为 t= (1分) 电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量 (1分) 解得:y=0.63cm (1分) (3)设电子从进入电场到离开电场时间t=内,其动量的改变量的大小为, 根据动量定理有: (1分) 解得:=2.3×10-24kg·m/s (1分) 考点:带电粒子在电场中的运动。 【名师点晴】题中数值的计算量比较大,对于这种大计算量的习题而言,一般需要先列式,然后再约分,最后得出结果;对于求动量的改变量,我们需要用到动量定理,即电子在电场中受到的电场力与通电时间的乘积。  
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考点分析:
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如图所示,P、Q两平行金属板间存在着平行于纸面的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,两板间的距离为d,电势差为U;金属板下方存在一有水平边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。电荷量为q的带正电的粒子,以速度v垂直于电场和磁场匀速通过P、Q两金属板间,并沿垂直磁场方向进入金属板下方的磁场,做半径为R的匀速圆周运动。不计两极板电场的边缘效应及粒子所受的重力。求:

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(1)P、Q两金属板间匀强电场场强E的大小;

(2)P、Q两金属板间匀强磁场磁感应强度B0的大小;

(3)粒子的质量m

 

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某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。

(1)甲同学选用图所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下,他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。E的测量值比真实值偏小的原因可能是        (选填选项前的字母)造成的。

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A.电压表的分流       B.电流表的分压

(2)乙同学选用图所示的电路图测量该电池的电动势和内阻,其中定值电阻的阻值为R0,根据实验电路图连接好电路闭合开关,逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R,读出与R对应的电压表的示数U,并作记录。根据多组实验数据绘出如图所示的满分5 manfen5.com图象,若已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,则这个实验中所测电池电动势的测量值E=     ,内阻的测量值r=    

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在描绘一个标有“6.3V 0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。

已选用的器材有:

学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);

电流表(量程为0~0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0~3A,内阻约0.04Ω);

电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ;0~15V,内阻约15kΩ);

开关一个、导线若干。

(1)实验中还需要选择一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的         (选填选项前的字母)。

A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)

B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)

(2)实验电路图应选用图中的         (选填“甲”或“乙”)。

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(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图中实物电路的连线。

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(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~15V量程,电流表、电压表示数如图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值满分5 manfen5.com       Ω(计算结果保留两位有效数字)。

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(5)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将        (选填“变大”或“变小”)。

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半导体内导电的粒子—“载流子”有两种:自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子),以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体,以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。

图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图,图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时,会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH,霍尔电势差大小满足关系满分5 manfen5.com,其中k为材料的霍尔系数。若每个载流子所带电量的绝对值为e,下列说法中正确的是

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A.如果上表面电势高,则该半导体为P型半导体

B.如果上表面电势高,则该半导体为N型半导体

C.霍尔系数较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较多

D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为满分5 manfen5.com

 

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如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xAxB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是

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A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场

B.A点的电场强度小于B点的电场强度

C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB

D.电子在A点的动能小于在B点的动能

 

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