【題目】示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形，它的工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中，板長(zhǎng)L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，周期為T，前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻，在每個(gè)電子通過(guò)極板間的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定.在兩板間右側(cè)且與極板右側(cè)相距D處有一個(gè)熒光屏，（已知電子的質(zhì)量為m,帶電量為e，不計(jì)電子的重力），求：

(1)電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度v；

(2)要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件？

【答案】(1) (2)

【解析】（1）電子在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理

解得

（2）因?yàn)槊總�(gè)電子通過(guò)極板間的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定，電子做類平拋運(yùn)動(dòng)

沿板方向

當(dāng)板間達(dá)到最大電壓U0時(shí)，電子恰好沿板邊緣離開(kāi)

垂直電場(chǎng)方向

由上述式子解得

可知，要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙電壓最大值

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（12分）如圖（甲）所示，ABCO是固定在一起的T形支架，水平部分AC是質(zhì)量為M=2 kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1 m的勻質(zhì)薄板，OB是輕質(zhì)硬桿，下端通過(guò)光滑鉸鏈連接在水平地面上，支架可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端擱在左側(cè)的平臺(tái)上。已知AB長(zhǎng)度l1=0.75 m，OB長(zhǎng)度h=0.5 m。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=3 m/s的水平初速度滑上AC板，物塊與AC間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。問(wèn)：T形支架是否會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)？某同學(xué)的解題思路如下：

支架受力情況如圖（乙），設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時(shí)物塊位于B點(diǎn)右側(cè)x處，根據(jù)力矩平衡方程：Mg(l1–)=FN·x，式中FN=mg，解得x=0.2 m。

此時(shí)物塊離A端s1=l1+x=0.95 m。

然后算出物塊以v0=3 m/s的初速度在AC上最多能滑行的距離s2；比較這兩個(gè)距離：若s2≤s1，則T形支架不會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)；若s2>s1，則會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)。

請(qǐng)判斷該同學(xué)的解題思路是否正確。若正確，請(qǐng)按照該思路，將解題過(guò)程補(bǔ)充完整，并求出最后結(jié)果；若不正確，請(qǐng)指出該同學(xué)的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法算出結(jié)果。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（12分）如圖所示，M為一線圈電阻r=0.4 Ω的電動(dòng)機(jī)，R=24 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=40 V。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)，I1=1.6 A，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=4.0 A。求：

（1）電源內(nèi)阻。

（2）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率。

（3）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電源的輸出功率和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】李白在《望天門山》一詩(shī)中寫道：“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來(lái)。”詩(shī)文中的“青山相對(duì)出”選擇的參考系是（　　）

A.太陽(yáng)B.青山C.河岸D.孤帆

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電位器是變阻器的一種。如圖所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來(lái)，利用它改變燈的亮度，下列說(shuō)法正確的是

A．連接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮

B．連接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮

C．連接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗

D．連接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力，下列說(shuō)法正確的是

A.減速下降的電梯內(nèi)的乘客處于失重狀態(tài)

B.物體的速度變化越大,其加速度就越大

C.行駛中的汽車,在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,由于不再受力的作用,所以它會(huì)逐漸減速而停止運(yùn)動(dòng)

D.物體所受重力的大小與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電源，下列說(shuō)法正確的是

A.電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

B.在電源內(nèi)部，依靠電場(chǎng)力搬運(yùn)電荷

C.電源內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場(chǎng)

D.電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，跟其體積、外電路無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A、B經(jīng)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A物體受水平向右的力F的作用，此時(shí)B勻速下降，A水平向左運(yùn)動(dòng)，可知（ ）

A.物體A做勻速運(yùn)動(dòng)
B.A做加速運(yùn)動(dòng)
C.物體A所受摩擦力逐漸增大
D.物體A所受摩擦力逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】類比法經(jīng)常用到科學(xué)研究中。科學(xué)家在探索未知領(lǐng)域的規(guī)律時(shí)，常常將在未知新領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)中得到的測(cè)量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與已知的物理規(guī)律作類比，從而推測(cè)出未知領(lǐng)域可能存在的規(guī)律。然后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定類比得到的結(jié)論是否正確。

經(jīng)典物理告訴我們，若規(guī)定相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為0，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力勢(shì)能的表達(dá)式為，其中G為引力常量，m1、m2為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。

（1）把電荷之間相互作用的力及電勢(shì)能與萬(wàn)有引力及引力勢(shì)能作類比，我們可以聯(lián)想到電荷之間相互作用的力及電勢(shì)能的規(guī)律。在真空中有帶電荷量分別為+q1和-q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷，若取它們相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零，已知靜電力常量為k，請(qǐng)寫出當(dāng)它們之間的距離為r時(shí)相互作用的電勢(shì)能的表達(dá)式。

（2）科學(xué)家在研究頂夸克性質(zhì)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能也有與引力勢(shì)能類似的規(guī)律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能可表示為，其中A是已知數(shù)值為正的常量，r為正反頂夸克間的距離。請(qǐng)根據(jù)上述信息，推測(cè)正反頂夸克之間強(qiáng)相互作用力大小的表達(dá)式（用A和r表示）。

（3）如果正反頂夸克在彼此間相互作用下繞它們連線的中點(diǎn)做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若正反頂夸克系統(tǒng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期比正反頂夸克本身的壽命小得多，則一對(duì)正反頂夸克可視為一個(gè)處于“束縛狀態(tài)”的系統(tǒng)。已知正反頂夸克質(zhì)量都是m（不考慮相對(duì)論效應(yīng)），根據(jù)玻爾理論，如果正反頂夸克粒子系統(tǒng)處于束縛態(tài)，正反頂夸克粒子系統(tǒng)必須像氫原子一樣滿足的量子化條件為： 式中n稱為量子數(shù)，可取整數(shù)值1，2，3，，h為普朗克常量，rn為系統(tǒng)處于量子數(shù)為n的狀態(tài)時(shí)正反頂夸克之間的距離，vn是系統(tǒng)處于該狀態(tài)時(shí)正反頂夸克做圓周運(yùn)動(dòng)的速率。

若實(shí)驗(yàn)測(cè)得正反頂夸克的壽命為τ=0.40×10-24s，并且已知組合常數(shù)，其中A為（2）中的常數(shù)。根據(jù)已知條件在以上模型中通過(guò)計(jì)算判斷，正反頂夸克能否構(gòu)成一個(gè)處在束縛狀態(tài)的系統(tǒng)？

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