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【题目】电子能量分析器主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RARB的同心金属半球面AB构成,AB为电势值不等的等势面电势分别为φAφB,其过球心的截面如图所示一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应,不考虑电子重力。下列说法中正确的是( )

A. A球面电势比B球面电势高

B. 电子在AB间偏转电场中做匀变速运动

C. 等势面C所在处电势大小为

D. 等势面C所在处电场强度的大小为E=

【答案】D

【解析】电子做匀速圆周运动,电场力提供向心力,受力的方向与电场的方向相反,所以B板的电势较高;故A错误;电子做匀速圆周运动,受到的电场力始终始终圆心,是变力,所以电子在电场中的运动不是匀变速运动.故B错误;该电场是放射状电场,内侧的电场线密,电场强度大,所以UBCUCA,即:φBCφCA,所以φC.故C错误.电子在等势面C所在处做匀速圆周运动,电场力提供向心力:eE=m又: Ek0=mv2; 联立以上三式,得:E=.故D正确;故选D.

练习册系列答案
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【题目】如图,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面.AB是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点,下列的判断正确的是(  )

A. A点场强等于B点场强

B. C点电势低于B点电势

C. 将电子从A点移到B点,电场力不做功

D. 将质子从A点移到C点,其电势能增加

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【题目】2016年11月18日14时07分,神舟十一号载人飞船返回舱平安降落在内蒙古阿木古郎大草原着陆场,如图所示,假设神舟十一号返航过程中某段时间内在近地轨道上运行,则与在地球同步轨道上运行的某通信卫星相比(神舟十一号和该通信卫星均认为做匀速圆周运动)

A. 神舟十一号的线速度大于该通信卫星的线速度

B. 神舟十一号的角速度大于该通信卫星的角速度

C. 神舟十一号的周期大于该通信卫星的周期

D. 神舟十一号的加速度大于该通信卫星的加速度

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【题目】如图所示,李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻,以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便,用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度, 李辉由此确认线圈没有断路。 正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时,刘伟突然惊叫起来,觉得有电击感。下列说法正确的是

A. 刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大

B. 刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压

C. 刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏

D. 实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆,他也会受到电击

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【题目】如图所示,两根平行光滑金属导轨MNPQ放置在水平面内,其间距L=0.2m磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω,在导轨上有一金属棒ab,其电阻r=0.2Ω金属棒与导轨垂直且接触良好, 如图所示,在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:

(1)金属棒ab产生的感应电动势;

(2)通过电阻R的电流大小和方向;

(3)金属棒ab两点间的电势差。

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【题目】如图甲所示圆盒为电子发射器,厚度为hM处是电子出射口,它是宽度为d、长为圆盒厚度的狭缝。其正视截面如图乙所示,D为绝缘外壳,整个装置处于真空中,半径为a的金属圆柱A可沿半径向外均匀发射速率为v的低能电子A同轴放置的金属网C的半径为b不需要电子射出时,可用磁场将电子封闭在金属网以内;若需要低能电子射出时,可撤去磁场,让电子直接射出;若需要高能电子,撤去磁场,并在AC间加一径向电场,使其加速后射出。不考虑AC的静电感应电荷对电子的作用和电子之间的相互作用,忽略电子所受重力和相对论效应,已知电子质量为m,电荷量为e

1若需要速度为kv (k >1) 的电子通过金属网C发射出来,在AC间所加电压U是多大?

2AC间不加电压,要使由A发射的电子不从金属网C射出,可在金属网内环形区域加垂直于圆盒平面向里的匀强磁场,求所加磁场磁感应强度B的最小值;

3若在CA间不加磁场,也不加径向电场时,检测到电子从M射出形成的电流为I忽略电子碰撞到CD上的反射效应和金属网对电子的吸收,以及金属网C与绝缘壳D间的距离求圆柱体A发射电子的功率P

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【题目】如图甲所示,电阻为、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端AB与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则

A. A点的电势小于B点的电势

B. 在线圈位置上感应电场沿逆时针方向

C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C

D. 0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J

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【题目】如图所示,在沿水平方向的匀强电场中,有一长度l=0.5m的绝缘轻绳上端固定在O点,下端系一质量m=1.0×10-2kg、带电量q=2.0×10-8C的小球(小球的大小可以忽略)在位置B点处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角α=37,空气阻力不计,sin37=0.6,cos 37 =0.8g=10m/s2

1)求该电场场强大小;

2)在始终垂直于l的外力作用下将小球从B位置缓慢拉动到细绳竖直位置的A点,求外力对带电小球做的功;

3B点做一等势面交电场线于C点,论证沿电场线方向电势φA>φC

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【题目】用折射率为 的透明物质做成内半径、外半径分别为ab的空心球,内表面涂上能完全吸光的物质。图中所示是经过球心的截面图。当足够宽广的平行光射向此球时

①若a=1mb=2m,求在透明物质内运动时间最长的光入射角。

②若ab大小为任意的已知量(当然),求被吸收掉的光束横截面积为多大?(注意:被吸收掉光束的横截面图,指的是原来光束的横截面积,不考虑透明物质的吸收和所有界面上的反射。)

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