题目列表(包括答案和解析)
如图甲所示,B为电源,电动势E=75V,内阻不计。R1为固定电阻,R2为光敏电阻。C为平行板电容器,虚线OO′到两极板距离相等,极板长l=6.0×10-2m,两极板的间距d=1.0×10-2m。P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成,它绕AA′轴按图中箭头方向匀速转动。当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻R2时,R2的阻值不同。有一细电子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s连续不断地射入平行板电容器C,电子发生偏转。平行板电容器右端有一接收屏S,电子打到屏上的位置与OO′的距离记为y。当光束刚开始通过透光片a照射R2时取t=0,随着圆盘转动,y随时间t变化的关系如图乙所示。忽略细光束的宽度,忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生改变时R2阻值立即有相应的改变。
(1)求圆盘P匀速转动的角速度ω;
(2)已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=9×10-31kg。当细光束通过透光片a照射光敏电阻R2时,R2的阻值为1000Ω,当细光束通过透光片b照射光敏电阻R2时,R2的阻值小于1000Ω。
Ⅰ.定值电阻R1的阻值;
Ⅱ.光束通过透光片b照射R2时,R2的阻值应满足什么条件?
图甲
图乙
图1中ε为电源,电动势,内阻不计。固定电阻,为光敏电阻。C为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距,S为屏,与极板垂直,到极板的距离。P为一圆盘,由形状相同透光率不同的三个扇形、和构成,它可绕轴转动。当细光束通过、、照射光敏电阻时,的阻值分别为1000Ω,2000Ω,4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量,电子质量。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受重力。假设照在上的光强发生变化时阻值立即有相应的改变。
(1)设圆盘不转动,细光束通过b照射到上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离y。(计算结果保留二位有效数字)。
(2)设转盘按图1中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。取光束照在、分界处时,试在图2给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(0~6s间)。(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分。)
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