“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面,其過球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng).

(1)判斷半球面A、B的電勢高低,并說明理由;
(2)求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大。
(3)若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動(dòng)能改變量ΔEk和ΔEk分別為多少?
(4)比較|ΔEk|與|ΔEk|的大小,并說明理由.

(1)
(2)
(3)對(duì)于到達(dá)N板左邊緣的電子,電場力做正功,動(dòng)能增加,有:
對(duì)到達(dá)N板右邊緣的電子,電場力做負(fù)功,動(dòng)能減小,有
(4)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如下圖所示,運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車的在AB段加速,到B點(diǎn)時(shí)速度為v0=20m/s,之后以恒定功率P=1.8kW沖上曲面BCDE,經(jīng)t=13s的時(shí)間到達(dá)E點(diǎn)時(shí),關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后水平飛出。已知人和車的總質(zhì)量m="180" kg,坡頂高度h=5m,落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離x=16m,重力加速度g=10m/s2。求摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M = 2kg,長L = 0.84m的長木板C;離板左端S = 0.12m處靜止放置質(zhì)量mA =1kg的小物塊A,A與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.4;在板右端靜止放置質(zhì)量mB = 1kg的小物塊B,B與C間的摩擦忽略不計(jì).設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),g = 10m/s2.現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F,問:
(1)當(dāng)F = 9N時(shí),小物塊A的加速度為多大?
(2)若F足夠大,則A與B碰撞之前運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少?
(3)若在A與B發(fā)生彈性碰撞時(shí)撤去力F,A最終能滑出C,則F的取值范圍是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角,導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的寬度為d="0." 5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω,它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域,且當(dāng)a剛出磁場時(shí)b正好進(jìn)入磁場。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,a、b電流間的相互作用不計(jì)),求:

(1)在b穿越磁場的過程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比;
(2)在a、b兩導(dǎo)體棒穿過磁場區(qū)域的整個(gè)過程中,裝置上產(chǎn)生的熱量;
(3)M、N兩點(diǎn)之間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置,描述了一個(gè)“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒:將板栗在地面小平臺(tái)上以一定的初速經(jīng)兩個(gè)四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi),利用來回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子,借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個(gè)四分之一圓弧半徑為2R和R,小平臺(tái)和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25,而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小擋板,碰撞不損失機(jī)械能;瑝K的運(yùn)動(dòng)始終在包括鍋底最低點(diǎn)的豎直平面內(nèi),重力加速度為g.

(1)如果滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出,為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi),應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點(diǎn)離地高為多少?
(2)接(1)問,求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。
(3)對(duì)滑塊的不同初速度,求其通過最高點(diǎn)P和小圓弧最低點(diǎn)Q時(shí)受壓力之差的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無壓力,求:
(1)則固定于圓心處的點(diǎn)電荷在A B弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小
(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走,加上一個(gè)豎直向下場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放,下滑到最低點(diǎn)B時(shí),小球?qū)Νh(huán)的壓力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,摩托車做特技表演時(shí),以v0=10.0m/s的初速度沖向高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出。若摩托車沖向高臺(tái)的過程以P=4.0kw的額定功率行駛,沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t=3.0s,人和車的總質(zhì)量 kg,臺(tái)高h(yuǎn)=5.0m,摩托車的落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離x=10.0m。不計(jì)空氣阻力,取。求:

(1)摩托車從高臺(tái)飛出到落地所用時(shí)間;
(2)摩托車落地時(shí)速度的大;
(3)摩托車沖上高臺(tái)過程中克服阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,傾角為θ的固定斜面的底端有一擋板M,輕彈簧的下端固定在擋板M上,在自然長度下,彈簧的上端在O位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以初速度v0沿斜面向下運(yùn)動(dòng),PO=x0,物塊A與彈簧接觸后將彈簧上端壓到O'點(diǎn)位置,然后A被彈簧彈回。A離開彈簧后,恰好能回到P點(diǎn)。已知A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度用g表示。求:

(1)物塊A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度大;
(2)O點(diǎn)和O'點(diǎn)間的距離x1
(3)在壓縮過程中彈簧具有的最大彈性勢能EP。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)在一個(gè)水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個(gè)電荷量q=-5.0×10-8 C、質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s,如圖所示.求物塊最終停止時(shí)的位置.(g取 10 m/s2)

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