【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U1=2500 V,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)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置,板長l=6.0 cm,相距d=2 cm,兩極板間加以電壓U2=200 V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e=1.6×1019 C,電子的質(zhì)量 m=0.9×1030 kg,設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為零,忽略金屬極板邊緣對電場的影響,不計電子受到的重力。求:

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek;

(2)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(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

【答案】(1)Ek=4.0×1016J(2)y=0.36cm(3)W=5.76×1018J

【解析】(1)電子在加速電場中有eU1Ek

解得:Ek=4.0×1016 J

(2)設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間為t

電子在水平方向做勻速運(yùn)動,由lv1t,解得

電子在豎直方向受電場力

電子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)其加速度為a

依據(jù)牛頓第二定律有,解得:

電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量

解得y=0.36cm

(3)電子射出偏轉(zhuǎn)電場的位置與射入偏轉(zhuǎn)電場位置的電勢差

電場力所做的功WeU

解得W=5.76×1018 J

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】如圖所示,長L=1.5 m、質(zhì)量M=3 kg的木板靜止放在水平面上,質(zhì)量m=1 kg 的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的右端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2.現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒定拉力F,取g=10 m/s2.

1求使物塊不掉下去的最大拉力F0(物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

2如果拉力F=21 N恒定不變,經(jīng)多長時間物塊從板上滑下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列速度中,指平均速度的是( 。

A.雨滴落地時的速度

B.汽車通過北京長安街的速度

C.子彈射出槍口時的速度

D.跳水運(yùn)動員起跳后,到達(dá)最高點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某電場中的電場線(方向未標(biāo)出)如圖所示,現(xiàn)將一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)需克服電場力做功,則CD兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度、電勢大小關(guān)系應(yīng)為 (  )

A. EC>ED,φC>φD B. EC<ED,φC>φD

C. EC>ED,φC<φD D. EC<EDφC<φD

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶的傾角θ=37°,在電動機(jī)的帶動下以v=4m/s的速率沿順時針方向運(yùn)行,在傳送帶的底端B有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住,在傳送帶的頂端A無初速地釋放一物塊,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,A、B間的長度L=9m,物塊與擋板碰撞前后物塊的速度大小不變,方向相反,物塊與擋板的碰撞時間極短.取g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)物塊剛被放上傳送帶時的加速度大小a1;
(2)物塊與擋板P碰撞前瞬間的速度大小v1;
(3)從物塊與擋板P第一次碰撞后,物塊再次上升到最高點(diǎn)(尚未到達(dá)A點(diǎn))所需要的時間t.

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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E=10 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,標(biāo)有“8 V,16 W”的燈泡恰好能正常發(fā)光,電動機(jī)M繞組的電阻R0=1 Ω,求:

(1)路端電壓;

(2)電源的總功率;

(3)電動機(jī)的輸出功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)相關(guān)說法不正確的有_______

A. 如果地球自轉(zhuǎn)變慢,則地球同步衛(wèi)星的高度將比原來低

B. 無論宏觀物體還是微觀物體,無論高速運(yùn)動還是低速運(yùn)動,牛頓運(yùn)動規(guī)律都適用;

C. 受到恒力作用下的質(zhì)點(diǎn)不可能做勻速圓周運(yùn)動;

D.一根彈簧被分成多段后,每一段的勁度系數(shù)比原來的都要。

E.平拋運(yùn)動中,相同時間內(nèi)的速率變化量不相等;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球,當(dāng)滑塊至少以加速度a=向左運(yùn)動時,小球?qū)瑝K的壓力等于零,當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動時,線中拉力T=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某一運(yùn)動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后,又落回到斜面雪坡上,若斜面雪坡的傾角為,飛出時的速度大小為,不計空氣阻力,運(yùn)動員飛出后在空中的姿勢保持不變,重力加速度為g,則

A. 運(yùn)動員落到雪坡時的速度大小是

B. 運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間是

C. 如果不同,則該運(yùn)動員落到雪坡時的速度方向也就不同

D. 不論多大,該運(yùn)動員落到雪坡時的速度方向與水平方向的夾角α=2θ

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