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如图,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,从板中心孔沿中心...

如图,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,从板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的点.已知加速电压为 两板间的电压为,两板间的距离为,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量为,电荷量为.问:

1)电子离开板,刚进入偏转电场时的速度

2)电子从偏转电场射出的侧移量

3)荧光屏上点到点的距离

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:电子在加速电场U1中运动时,电场力对电子做正功,根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小;电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,根据进入偏转电场时的速度和极板长度求出粒子在偏转电场中运动的时间;粒子在偏转电场中做类平抛运动,竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据粒子受力和运动时间求出侧向位移量;粒子离开偏转电场后做匀速直线运动,水平方向做匀速直线运动求出运动时间,竖直方向亦做匀速直线运动由时间和速度求出偏转位移,再加上电场中的侧位移即为OP的距离. (1)设电子经电压加速后的速度为,根据动能定理得: ,计算得出: . (2)在竖直方向电子做初速度为0的匀加速运动,已知偏电压为U2,极板间距为d,则电子在偏转电场中受到的电场力: 由牛顿第二定律知,电子产生的加速度 运动时间 所以电子在偏转电场方向上的侧位移 (3)由(3)分析知,电子离开偏转电场时在竖直方向的速度 电子离开偏转电场后做匀速直线运动, 电子在水平方向的分速度,产生位移为S,电子运动时间 电子在竖直方向的分速度, 产生位移 所以电子偏离O点的距离  
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考点分析:
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光滑平行的金属导轨MNPQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直与导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(a)所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如图(b)所示.g=10m/s2,导轨足够长.求:

1)恒力F的大小;

2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;

3)根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量(已知在前0.8s内杆的位移为1.12m).

 

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如图所示,匀强磁场的磁感应强度B0.5T,其方向垂直于倾角θ30°的斜面向上,绝缘斜面上固定有形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MPNP长度均为2.5mMN连线水平,长为3m,以MN的中点O为原点,OPx轴建立一维坐标系Ox,一根粗细均匀的金属杆CD,长度d3m,质量m1kg,电阻R0.3Ω,在拉力F的作用下,从MN处以恒定速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好),g10m/s2

1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x=0.8m处电势差UCD

2)推导金属杆CDMN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式;

3)求金属杆CDMN处运动到P点的全过程产生的焦耳热.

 

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如图所示,在半径为R的圆形区域存在垂直于纸面向里的磁场,磁感应强度为BABCD是两个直径,O点为圆心,P点为圆周上的一定,P点到AB的距离为,在P点有一粒源,沿平面向各个方向发射电荷量为q,质量为m的带负电的粒子。

1若一粒子的速度大小为,沿平行于AB的方向射入磁场,则该粒子在磁场中的运动时间为多少?

2若一粒子的速度大小为,沿平行于AB的方向射入磁场,则该粒子在磁场中的运动时间为多少?

3若粒子源所有粒子的速度均为,则所以粒子在磁场中运动范围的面积是多少?

 

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如图所示,电源的电动势为6V、内阻为0.5Ω,小型电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0的阻值为2.5Ω,若理想电压表的示数为2.5V时,求:

 

1)电源的输出功率;

2)电动机输出的机械功率.

 

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如图所示,电源电动势为E=10V,内阻r=1ΩR1=R2=R3=R4=1Ω,电容器电容C=6μF,开关闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m,电荷量为q的小球正好处于静止状态.

1电路稳定后通过R4的电流I

2)开关S断开,流过R2的电荷量Q

3)断开开关,电路稳定后,小球的加速度a的大小。

 

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