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电子打在荧光屏发光的现象广泛应用于各种电器,比如示波器和老式电视机显像管等。如图...

电子打在荧光屏发光的现象广泛应用于各种电器,比如示波器和老式电视机显像管等。如图甲所示,长方形MNPQ区域(MN=PQ =3d, MQNP边足够长)存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。有一块长为5d、厚度不计的荧光屏ab,其上下两表面均涂有荧光粉,平行NP边放置在磁场中,且与NP边相距为d,左端aMN相距也为d.电子由阴极K等间隔地发射出来(已知电子质量为m、电荷量为e、初速度可视为零)经加速电场加速后,沿MN边进入磁场区域,若粒子打到荧光屏就被吸收。忽略电子重力和一切阻力。

(1)如果加速器的电压为U,求电子刚进入磁场的速度大小;

(2)调节加速电压,求电子落在荧光屏上,使荧光屏发光的区域长度;

(3)若加速电压按如图乙所示的图象变化,求从t=0开始二个周期内,打在荧光屏上的电子数相对总电子数的比例:并分析提高该比例的方法,至少提出两种。

 

(1) (2) (3)比例为,提高粒子打在荧光屏上比率的方法见解析。 【解析】 (1)由动能定理得 求得: (2)打在荧光屏a点的电子,由几何关系得: 求得: R1=2.5d ①若减小粒子的速度,粒子打到荧光屏的下表面,临界条件是轨迹相切于c点,是粒子的最小速度,由几何关系可知,对应粒子做圆周运动的半径R1=2d,因此ac区域长度是 ②若增大粒子的速度,粒子打到荧光上表面,临界条件是粒子运动轨迹与NP相切, 由几何关系得: R3=3d,那么: , 求得: 由于 那么 发光区域的总长度为: . (3)由第(2)步可知,粒子半径在2d≤R≤3d的区间内,粒子能打在荧光屏上,结合: 与 得: 可求得:当 时粒子能打在荧光屏上 因此 提高粒子打在荧光屏上比率的方法: ①扩大荧光屏上方磁场区域 ②荧光屏左端适当往左移一些 ③荧光屏适当往MQ端移动 ④适当减小加速电压的最大值 ⑤适当增大加速电压的最小值  
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考点分析:
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如图所示,一质量M=0.8kg的工件静止在水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的-一个确定点。.一质量m=0.2kg可视为质点的小物块,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件与地面间的动摩擦因数μ2=0.1(g=10m/s2)

(1)若工件固定,将小物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求PC两点间的高度差h;

(2)若将一水平恒力F作用于工件,使小物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动,求F的大小;

(3)若地面光滑,且BC段长度L未知,当小物块由P点静止释放,恰好没有从工件上滑落,求最后小物块与工件的速度大小及L的值。

 

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如图,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=30°的固定斜面上,导轨上、下端分别接有阻值R1=10Ω和R2 =30Ω的电阻,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,质量m=0.kg.电阻r=2.5Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑距离s=6m时,速度恰好达到最大值vm=5m/s. (g=10m/s2):

(1)磁感应强度B的大小;

(2)该过程中在整个电路上产生的焦耳热Q;

(3)该过程中通过电阻R1的电荷量q

 

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为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω的保护电阻。

(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,建立的坐标系,并在图中描点,如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势E=_____V, 内阻r=_____Ω(结果均保留两位有效数字)

(2)除导线电阻、读数误差之外,引起该实验误差的主要原因是_____

R/Ω

U/V

1/R1/Ω)

1/U1/V

1.0

0.40

1.00

2.50

2.0

0.67

0.50

1.49

3.0

0.90

0.33

1.11

4.0

1.06

0.25

0.94

5.0

1.23

0.20

0.81

7.0

1.45

0.14

0.69

10.0

1.71

0.10

0.58

80.0

2.60

0.01

0.38

100.0

2.63

0.01

0.38

1000.0

2.80

0.00

0.36

 

 

 

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用双缝干涉测量光的波长实验中,如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知,单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

(1)在图甲中,要使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,以下操作合理的是______;

A.移动光源                           B.转动测量头

C.调节拨杆                              D.转动遮光筒

2)将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开,测量头的游标卡尺读数如图乙所示,其读数为______ mm;继续移动分划板,使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐,测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m (结果均保留两位有效数字)

 

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某同学利用图甲装置进行验证机械能守恒定律的实验

(1)关于本实验的下列说法中正确的有______

A.选用重物时,密度大的比密度小的好,以减少空气阻力的影响

B.实验时重物应靠近打点计时器处由静止释放

C.实验时应先松开纸带让重物下落,然后接通电源

D.若纸带上开始打出的几个点模糊不清,则必须重新打一条纸带再进行验证

(2)若该同学按照正确的操作要求,获得了一条点迹清晰、最初两点间距接近2mm的纸带,令打第一个点时重锤所在位置为0高度,相邻计数点时间间隔为0.02s,测量部分数据并填入下列表格,已知重锤质量m=0.3kg, g=9.8m/s2, 请在空格内补上相应的数据______(结果保留两位小数)

测量点

0

1

2

3

距离x/m

0

0.0562

0.0780

0.1040

速度v/ms-l

0

/

/

 

(3)该同学完成全部数据处理后,在图乙中画出了各能量与高度的图象,其中图线II_______关于高度h的图象

A.动能Ek:    B.势能Ep           C.机械能E

(4)根据图线II能得出的实验结论是______

 

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