分析 (1)根据动能定理,即可求得加速的速度大小,再依据类平抛运动处理规律,结合运动学公式,及运动的合成与分解,从而即可求解;
(2)依据提供的数据,从而计算出重力与电场力,并求得它们的比值,即可求解;
(3)根据电势是电势能与电荷量的比值,故重力势等于重力势能与质量的比值,再根据两者的联系,从而确定共同点.
解答 解:(1)电子在加速场中加速,根据动能定理,则有:eU0=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
解得:v0=$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$
电子在偏转电场中加速,做类平抛运动,将其运动分解成速度方向匀速直线运动,与电场强度方向做初速度为零的匀加速直线运动,则有:
速度方向的位移为:L=v0t;
电场强度方向的位移为:△y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
由牛顿第二定律有:a=$\frac{F}{m}$=$\frac{eE}{m}$
且E=$\frac{U}{d}$
综上所述,解得:△y=$\frac{U{L}^{2}}{4{U}_{0}d}$
(2)已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2.
电子所受重力为:G=mg=9.1×10-30N
电子受到的电场力为:F电=e$\frac{U}{d}$=8×10-16N
那么$\frac{G}{{F}_{电}}$=$\frac{9.1×1{0}^{-30}}{8×1{0}^{-16}}$≈10-14;
由于F电>>G,所以重力忽略不计,
(3)电场中某点电势φ定义为电荷在该点的电势能EP与其电荷量q的比值,
即:φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$
由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值,叫做“重力势”,即φG=$\frac{{E}_{G}}{m}$.
电势φ与重力势φG都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定.
答:(1)忽略电子所受重力,电子射入偏转电场时初速度$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$,
从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离$\frac{U{L}^{2}}{4{U}_{0}d}$;
(2)根据$\frac{G}{{F}_{电}}$≈10-14,从而可以忽略了电子所受重力.
(3)电势φ的定义式为:φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$;
电势和“重力势”的共同特点为:电势φ与重力势φG都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定.
点评 考查了动能定理的内容,掌握类平抛运动处理规律,掌握运动的合成与分解的应用,注意类比法的内涵,及如何归纳物理量间的共同点是解题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板,一定不能产生光电效应现象 | |
B. | 用能量为11.0eV的自由电子轰击,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 | |
C. | 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 | |
D. | 处于n=3能级向基态跃迁时发射的光照射锌板,一定能发生光电效应现象 | |
E. | 处于n=3能级的一群氢原子向基态跃迁,可以发出3中不同频率的光子 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 光由A经O到B,n=1.5 | B. | 光由B经O到A,n=1.5 | ||
C. | 光由A经O到B,n=0.67 | D. | 光由B经O到A,n=0.67 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 气体在a、c两状态的体积相等 | |
B. | 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 | |
C. | 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 | |
D. | 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 | |
E. | 在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | ||||
C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 原、副线圈匝数之比为9:1 | B. | 原、副线圈匝数之比为1:9 | ||
C. | 此时a和b的电功率之比为9:1 | D. | 此时a和b的电功率之比为1:9 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 高尔夫球落入洞底c时的机械能等于$\frac{1}{2}$mv2-mgh | |
B. | 高尔夫球落入洞底c时的机械能为mg(H+h)+$\frac{1}{2}$mv02 | |
C. | 从球被击出至落入洞底过程高尔夫球机械能不守恒 | |
D. | 从球被击出至落入洞口过程减少的重力势能为mgH |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 路端电压为10 V | |
B. | 电源的总功率为10 W | |
C. | a、b间电压的大小为5 V | |
D. | a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A |
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