【題目】如圖所示的裝置放置在真空中,熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子,金屬絲和豎直金屬板之間加一電壓U12500V,發(fā)射出的電子被加速后,從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對放置,板長l6.0cm,相距d2cm,兩極板間加以電壓U2200V的偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量e1.6×1019C,電子的質(zhì)量m0.9×1030kg,設(shè)電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為0,忽略金屬極板邊緣對電場的影響,不計(jì)電子受到的重力。求:

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動能Ek?

(2)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y?

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的過程中電場力對它所做的功W?

【答案】(1) Ek=4.0×10-16J (2)y=0.36cm (3)W=5.76×1018J

【解析】

(1)電子加速過程中只有電場力做功,由動能定理可得

(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場時(shí)做類平拋運(yùn)動,水平方向做勻速直線運(yùn)動

豎直方向做勻加速運(yùn)動,由牛頓第二定律可得

由勻加速位移公式可得

聯(lián)立解得:

y=0.36cm

(3)電場力為恒力,由做功公式可得

代入數(shù)值可得

W=5.76×1018J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.

(1)下列說法正確的是________

A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)該保證拉力的大小不變

B.“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量這一條件如不滿足對探究過程也不會產(chǎn)生影響

C.在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),只需測量一次,記錄一組數(shù)據(jù)即可

D.在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),作aF圖象應(yīng)該用折線將所描的點(diǎn)依次連接

(2)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到了一條紙帶如圖所示,選擇了O、A、B、C、D作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出,電源頻率為50Hz,可以計(jì)算出小車在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是_____________m/s,小車加速度大小是___________m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)將長木板右端適當(dāng)墊高,其目的是________________.如果長木板的右端墊得不夠高,木板傾角過小,用a表示小車的加速度,F表示細(xì)線作用于小車的拉力,他繪出的a-F關(guān)系圖象可能是________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是(

A. 若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變

B. 氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)

C. 當(dāng)氣體溫度升高時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大

D. 若氣體的溫度隨時(shí)間不段升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、bc、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動,b是近地軌道衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,它們均做勻速圓周運(yùn)動,各衛(wèi)星排列位置如圖所示,則

A.a的向心加速度等于重力加速度gc的向心加速度大于d的向心加速度

B.在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長,a、c轉(zhuǎn)過的弧長對應(yīng)的角度相等

C.c4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/3a2小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/6

D.b的運(yùn)動周期一定小于d的運(yùn)動周期,d的運(yùn)動周期一定小于24小時(shí)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將彈性小球以10m/s的速度從距地面2m處的A點(diǎn)豎直向下拋出,小球落地后豎直反彈經(jīng)過距地面1,5m高的B點(diǎn)時(shí),向上的速度為7m/s,從AB,小球共用時(shí)0.3s,則此過程中()

A. 小球發(fā)生的位移的大小為0.5m,方向豎直向上

B. 小球速度變化量的大小為3m/s,方向豎直向下

C. 小球平均速度的大小為8.5m/s,方向豎直向下

D. 小球平均加速度的大小約為56.7m/s2,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r。理想電壓表V1、V2示數(shù)為U1U2,其變化量的絕對值分別為U1U2;流過電源的電流為I,其變化量的絕對值為。當(dāng)滑動變阻器的滑片從左端滑到右端的過程中,下列說法正確的是(燈泡電阻不變化)( )

A. L3變暗B. L2變亮C. U1>△U2D. 變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一豎直圓筒形氣缸內(nèi)高為H,上端封閉,下端開口,由活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,輕彈簧的上端與活塞連接,下端固定于水平地面,活塞與氣缸壁無摩擦且氣密性良好,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),活塞距氣缸上底高為。已知活塞橫截面積為S,氣缸自重為G,氣缸壁及活塞厚度可不計(jì),大氣的壓強(qiáng)始終為p0。求:

閉氣體的壓強(qiáng);

若對氣缸施一豎直向上的拉力使其緩慢上升,至氣缸下端口剛好與活塞平齊時(shí)(密閉氣體無泄漏且氣體溫度始終不變),拉力的大小F。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某理想自耦變壓器接入電路中的示意圖如圖甲所示,圖乙是其輸入電壓的變化規(guī)律。已知滑動觸頭P在圖示位置時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為,電阻。下列說法正確的是( )

A. 通過的交流電的頻率為

B. 電流表的示數(shù)為

C. 此時(shí)變壓器的輸入功率為

D. 將滑動觸頭沿逆時(shí)針方向移動一些,電流表的示數(shù)變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想變壓器原線圈接正弦交變電源,副線圈接有三盞相同的燈(不計(jì)燈絲電阻的變化),燈上均標(biāo)有(6V,18 W)字樣,此時(shí)L1恰正常發(fā)光,圖中兩個(gè)電表均為理想電表,其中電流表顯示讀數(shù)為1.0 A,下列說法正確的是(  )

A. 原、副線圈匝數(shù)之比為31

B. 變壓器的輸入功率為18 W

C. 電壓表的讀數(shù)為6V

D. L3突然斷路,則L1變暗,L2變亮,輸入功率變大

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