【題目】如圖所示為示波管的結(jié)構(gòu)原理圖,加熱的陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計(jì))經(jīng)電勢(shì)差為U0的AB兩金屬板間的加速電場(chǎng)加速后,從一對(duì)水平放置的平行正對(duì)帶電金屬板的左端中心O′點(diǎn)沿中心軸線O′O射入金屬板間(O′O垂直于熒光屏M),兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在右側(cè)豎直的熒光屏M上。整個(gè)裝置處在真空中,加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)均視為勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略電子之間的相互作用力,不考慮相對(duì)論效應(yīng)。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e;加速電場(chǎng)的金屬板AB間距離為d0;偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的金屬板長(zhǎng)為L1,板間距離為d,其右端到熒光屏M的水平距離為L2。
(1)電子所受重力可忽略不計(jì),求:
①電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離(側(cè)移距離)y;
②電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切tanθ;
③電子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能Ek,并說(shuō)明此動(dòng)能與加速電場(chǎng)對(duì)電子做功的大小關(guān)系;
④若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U,電子打在熒光屏上的位置與O點(diǎn)的豎直距離Y,其中單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)量Y/U稱為示波管的靈敏度。在示波器結(jié)構(gòu)確定的情況下,為了提高示波管的靈敏度,請(qǐng)分析說(shuō)明可采取哪些措施。
(2)在解決一些實(shí)際問(wèn)題時(shí),為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,常忽略一些影響相對(duì)較小的量,這對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果并沒(méi)有太大的影響,因此這種處理是合理的。在本題所述的物理情景中,若已知U0=125V,U=80V,d0=2.0×10-2m,d=1.0×10-2m,L1=1.0×10-2m,L2=0.10m,m=9.0×10-31kg,e=1.6×10-19C,重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)利用這些數(shù)據(jù)分析說(shuō)明下列過(guò)程中忽略電子所受重力是合理的。
①對(duì)于電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);
②對(duì)于電子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)。
【答案】(1)①;②;③,此動(dòng)能大于加速電場(chǎng)對(duì)電子做的功eU0;④減小加速電場(chǎng)電壓U0可以提高示波管的靈敏度(2)①見(jiàn)解析②見(jiàn)解析
【解析】
(1)①在加速電場(chǎng)中
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中:水平方向
豎直方向
②電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切
;
③由能量關(guān)系可知電子打到屏上的動(dòng)能
此動(dòng)能大于加速電場(chǎng)對(duì)電子做的功eU0;
④由比例關(guān)系:
則
則靈敏度
則減小加速電場(chǎng)電壓U0可以提高示波管的靈敏度;
(2)①電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力
而電子受重力:
因則可忽略電子的重力。
②加速電場(chǎng)中
可得
則電阻離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后到達(dá)熒光屏的時(shí)間
而在這段時(shí)間內(nèi)電子在重力方向的位移很小,可忽略不計(jì),即重力可忽略不計(jì).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖示空間有一靜電場(chǎng),y軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸正方向豎直向下,兩小球P、Q用長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線連接,靜止在軸上A、B兩點(diǎn)。兩球質(zhì)量均為m,Q球帶負(fù)電,電荷量為-q,A點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L,y軸上靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E=,剪斷細(xì)線后,Q球運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最低點(diǎn)C與B點(diǎn)的距離為h,不計(jì)兩球間的靜電力作用。則
A. P球帶正電
B. P球所帶電荷量為-4q
C. 兩點(diǎn)間電勢(shì)差為
D. 剪斷細(xì)線后,Q球與O點(diǎn)相距3L時(shí)速度最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩條平行的金屬軌道所構(gòu)成的平面與水平地面的夾角為θ,在兩軌道的頂端之間接有電源和一滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻器的滑片處于中點(diǎn)位置,整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根金屬桿ab垂直放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合電路,ab桿處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向N端緩慢滑動(dòng),此過(guò)程中ab桿始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法中正確的是
A.金屬桿與軌道之間一定不是光滑的
B.金屬桿所受安培力的方向沿斜面向上
C.滑片向N端滑動(dòng)的過(guò)程中金屬桿所受安培力變小
D.滑片向N端滑動(dòng)的過(guò)程中金屬桿對(duì)軌道的壓力變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器,是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的.在圖甲中,電源的電動(dòng)勢(shì)E = 9.0 V,內(nèi)電阻不可忽略;G為內(nèi)阻不計(jì)的靈敏電流表;R0為保護(hù)電阻;R為熱敏電阻,其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R- t圖象所示.則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R=__________;閉合電鍵S,當(dāng)R的溫度等于40℃時(shí),電流表示數(shù)I1=2.25 mA,則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6 mA時(shí),熱敏電阻R的溫度是_______℃.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】AB兩地間鋪有通訊電纜,長(zhǎng)為L,它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь組成的,通常稱為雙線電纜,在一次事故中經(jīng)檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護(hù)層損壞,導(dǎo)致兩導(dǎo)線之間漏電,相當(dāng)于該處電纜的兩導(dǎo)線之間接了一個(gè)電阻,檢查人員經(jīng)過(guò)下面的測(cè)量可以確定損壞處的位置:
(1)令B端的雙線斷開(kāi),在A處測(cè)出雙線兩端間的電阻RA;
(2)令A端的雙線斷開(kāi),在B處測(cè)出雙線兩端的電阻RB;
(3)在A端的雙線間加一已知電壓UA,在B端用內(nèi)阻很大的電壓表測(cè)出兩線間的電壓UB.試由以上測(cè)量結(jié)果確定損壞處的位置.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在傾角為的光滑斜面上,置一通有電流為I、長(zhǎng)為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,如圖所示,試求:
⑴欲使棒靜止在斜面上,外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向
⑵欲使棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,應(yīng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的最小值和方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩條平行的金屬軌道所構(gòu)成的平面與水平地面的夾角為θ,在兩軌道的頂端之間接有電源和一滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻器的滑片處于中點(diǎn)位置,整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根金屬桿ab垂直放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合電路,ab桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向N端緩慢滑動(dòng),此過(guò)程中ab桿始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法中正確的是
A.金屬桿與軌道之間一定不是光滑的
B.金屬桿所受安培力的方向沿斜面向上
C.滑片向N端滑動(dòng)的過(guò)程中金屬桿所受安培力變小
D.滑片向N端滑動(dòng)的過(guò)程中金屬桿對(duì)軌道的壓力變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將一段裸銅導(dǎo)線彎成如圖甲所示形狀的線框,將它置于一節(jié)5號(hào)干電池的正極上(線框上端的彎折位置與正極良好接觸),一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極,使銅導(dǎo)線框下面的兩端P、Q與磁鐵表面保持良好接觸,放手后線框就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而制成了一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”,如圖乙所示。關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”,下列說(shuō)法中正確的是
A.如果導(dǎo)線框下面的兩端P、Q有一端與磁鐵表面不接觸,線框也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.如果磁鐵吸附在電池負(fù)極的磁極調(diào)換一下,線框轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也應(yīng)該改變
C.電池的輸出功率一定大于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率
D.線框由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)線框中的電流大小始終不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中,如圖所示為一手持式封口機(jī),它的工作原理是:在封口機(jī)工作時(shí),套在瓶口上的封口頭內(nèi)的線圈有電流通過(guò),致使靠近線圈(但與線圈絕緣)的鋁箔自行快速發(fā)熱,熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠,從而粘貼在被封容器的瓶口處,達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.封口材料可用普通塑料來(lái)代替鋁箔
B.封口機(jī)工作時(shí)封口頭內(nèi)的線圈有短時(shí)間的恒定電流
C.可以通過(guò)控制封口頭內(nèi)線圈電流的頻率來(lái)設(shè)定鋁箔發(fā)熱的功率
D.封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)當(dāng)與鋁箔表面垂直
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