精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
5.1924年,德布罗意提出了物质波理论,他假设实物粒子也具有波动性,大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子(如电子、质子等),他认为粒子的动量p与波的波长λ之间遵从关系:λ=$\frac{h}{P}$(h为普朗克常量),这一假说后来在一系列实验中得到了证实.如图甲所示,在电子双缝干涉实验中,将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝(电子发射端到两狭缝距离相等),在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕(屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方,图中未画出),电子打到侦测器上会在屏幕上出现亮点.在实验中,以速率v0一个一个地发射电子,相邻两个电子发射的时间间隔为T0.开始时,屏幕上出现没有规律的亮点,但是当大量的电子到达屏幕之后,发现屏幕上不同位置出现的亮点沿垂直双缝方向呈现出间隔分布,如图乙所示.这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹.则下列说法中正确的是(  )
A.若仅将电子射出的时间间隔变为2T0,重复实验,相邻明条纹的间距将为原来的两倍
B.电子双缝干涉实验说明:电子到达各位置的概率相同
C.以速率$\frac{v_0}{2}$发射电子,重复实验,O点可能处在暗条纹上
D.将电子改为质子,且将电子探测器改为质子探测器,重复实验,O点一定处在明条纹上

分析 双缝干涉中,到两个缝的间距为波长整数倍的位置出现亮条纹,到两个缝的间距为半波长奇数倍的位置出现暗纹;条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$.

解答 解:A、根据双缝干涉的条纹间距的表达式:$△x=\frac{L}{d}λ$可知,相邻明条纹的间距与电子射出的时间间隔无关.故A错误;
B、电子双缝干涉实验说明:电子在运动的过程中具有波动性的特点,到达各位置的概率不相同.故B错误;
C、以速度$\frac{1}{2}$v0发射电子,动量变为$\frac{1}{2}$倍,根据公式$λ=\frac{h}{p}$知,波长变成2倍,根据条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$,条纹间距增大为2倍,但关键的问题是O点到两个缝的路程差为零,故O点仍然是亮纹,故C错误;
D、将电子改为质子,且将电子探测器改为质子探测器,重复实验时,O点到两个缝的路程差为零,故O点仍然是亮纹,故D正确;
故选:D.

点评 本题考查双缝干涉的条纹宽度公式以及对物质波的理解,结合物质波的波长公式$λ=\frac{h}{p}$和条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$分析,注意物质波具有波的所有共性是解答的关键.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.小船在静水中的航速为4m/s,要它横渡20m宽的河流,河水流速为2m/s.
(1)若小船船头始终垂直河岸,则小船过河的合速度大小为2$\sqrt{5}$m/s,船在横渡过程中被水流推向下游的距离为10m.
(2)若要小船直接到达正对岸,船头朝向与河岸的夹角应为60°.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.(多选)如图所示,物块在水平圆盘上与圆盘一起绕固定轴匀速转动,说法正确的是(  )
A.物块运动的角速度不变
B.物块受三个力作用,由静摩擦力提供向心力
C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,越不容易脱离圆盘
D.物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越容易脱离圆盘

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.关于相对运动,下列说法中正确的是(  )
A.相对于运动的火车,坐在车上的人是运动的
B.如果以运动的火车为参照系,树木是向前运动的
C.人在运动的火车上走,人相对于地面可以是静止的
D.为了研究机械运动,可以选择任何物体作为参照系

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图是一物体做直线运动的速度-时间图象,根据图象,下列计算结果正确的有(  )
A.0~1 s内的位移是1 mB.0~2 s内的位移是2 m
C.O~1 s内的加速度为零D.1~2 s内的加速度大小为2m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下列说法正确的是(  )
A.曲线运动是变速运动,变速运动一定是曲线运动
B.抛体运动在某一特殊时刻的加速度可以为零
C.平抛运动是速度越来越大的曲线运动
D.匀速圆周运动的合外力方向可以不指向圆心

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.有一电场的电场线分布如图所示,场中A、B两点的电场强度和电势分别用EA、EB和φA、φB表示,则有(  )
A.EA大于EB,φA高于φBB.EA大于EB,φA低于φB
C.EA小于EB,φA高于φBD.EA小于EB,φA低于φB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所甲示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6m,ac=8m.在t1=0时刻质点a、b同时开始振动,振动图象均如图乙所示,所形成的简谐横波在水平桌面内传播,在t2=4s时c点开始振动.则下列说法正确的是(  )
A.该机械波的传播速度大小为4m/s
B.c点的振动频率先是与a点相同,两列波相遇后c点的振动频率增大
C.该列波的波长是2m
D.两列波相遇后,c点振动减弱

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直固定放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好,除电阻R外,其余电阻不计、导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面、静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为△l,弹性势能为Ep.重力加速度大小为g.将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,下列说法正确的是(  )
A.当金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量为△l
B.从开始释放到最后静止,电阻R上产生的总热量等于mg△l-Ep
C.金属棒第一次到达A处时,其加速度方向向下
D.金属棒第一次下降过程通过电阻R的电荷量比第一次上升过程的多

查看答案和解析>>

同步练习册答案