【题目】由电子加速器、偏转电场组成装置可以实现电子扩束。偏转电场由加了电压相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,如图1所示。大量电子由静止开始,经电压为的加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场;当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为,当在两板间加如图2所示的周期为、偏转电压峰值为的交变电压时所有电子恰好都能从两板间通过,已知电子的电荷量为,质量为m,电子重力和它们之间相互作用力均忽略不计;求:
(1)电子进入偏转电场的初速度大小;
(2)偏转电场的电压;
(3)哪个时刻进入偏转电场的电子,会从距离中线上方飞出偏转电场。
【答案】(1) (2) (3),(n =1,2,3,…)
【解析】
电子在加速电场中,由动能定理得电子进入偏转电场的初速度v0大小,电子在偏转电场中做分段类平抛运动,竖直方向做分段匀变速运动,从图可以看出在时刻进入偏转电场电子,出偏转电场时上、下偏移量最大,由牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电场的电压;进入偏转电场的电子,会从中线上方处飞出偏转电场,由运动学公式求出;
解:(1)电子在加速电场中,由动能定理得:
解得:
(2)电子在偏转电场中做分段类平抛运动
水平方向匀速运动,速度
竖直方向做分段匀变速运动,其速度-时间图象如图所示。
从图可以看出在时刻进入偏转电场电子,出偏转电场时上、下偏移量最大, 依题意得:
由牛顿第二定律:
由运动学公式:
解得偏转电压:
(3)设:tx时刻进入偏转电场的电子,会从中线上方处飞出偏转电场
由运动公式可得:
解方程组得:
所以在(n =0,1,2,…)时刻进入偏转电场的电子,会从中线上方飞出偏转电场
同理可得:(n =1,2,3,…)时刻进入偏转电场的电子,也会从中线上方飞出偏转电场
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。如图所示,先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。
实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP,ON的长度
(1)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有_________。
A.小球1和小球2的质量m1、m2
B.B点离地面的高度h
C.A、B两点间的高度差△h
D.小球1和小球2的半径r
(2)当所测物理量满足表达式_________ (用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的______(选填“甲”或“乙”).
(2)现有开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0-15V)
B.电压表(0-3V)
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
E.电流表(0-0.6A)
F、电流表(0-3A)
实验中电压表应选用______;电流表选应用______,滑动变阻器应选用______(选填相应器材前的字母)
(3)采用甲电路测量,误差情况是E测____E真,r测_____r真;采用乙电路测量,误差情况是E测_____E真,r测_______r真选填“>”、“<”或“=”)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在“研究小球做平抛运动”的实验中
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是_________、
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是________
①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
②确定Oy轴时,没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④
(3)该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长为L=5cm,A.B.C是摄下的三个小球位置,如果取g=10m/s2,那么:
A.照相机拍摄时每________s曝光一次;
B.小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动,而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置,则改变高度后与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
A. 细线所受的拉力变大B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面的静摩擦力不变D. Q受到桌面的支持力不变
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】高140米,直径达120米的超梦幻摩天轮已经成为了阜阳生态园的新名片,“摩天轮”静静地伫立在生态园湖心岛之上,当齿轮转动,随之高度缓缓上升,摩天轮带您领略“极目楚天舒”的人生大境,透过缆车窗户观赏方圆数十公里的景致,该是何等壮阔、何等浪漫的体验!假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )
A. 在摩天轮转动的过程中,乘客机械能始终保持不变
B. 在最低点时,乘客所受重力大于座椅对他的支持力
C. 在摩天轮转动一周的过程中,合力对乘客做功为零
D. 在摩天轮转动的过程中,乘客重力的功率保持不变
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球1和2,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2);
②按照如图所示的那样,安装好实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端;
③先不放小球2,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E;
④将小球2放在斜槽前端边缘上,让小球1从斜槽顶端A处仍由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球1和小球2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,请你回答下列问题:
(1)小球1与2发生碰撞后,1的落点是图中的 点,2的落点是图中的 点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率是多大?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,空气中有一折射率为n=的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90,半径m的扇形OAB,其中OB面不透光。一束平行光平行于横截面以600入射角斜射到OA面上,不考虑反射后的折射,取sin35°=。求AB上有光透出的部分的弧长。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com