【題目】如圖所示為電子發(fā)射器原理圖，M處是電子出射口，它是寬度為d的狹縫．D為絕緣外殼，整個裝置處于真空中，半徑為a的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為v的電子；與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為2a.不考慮A、C的靜電感應(yīng)電荷對電子的作用和電子之間的相互作用，忽略電子所受重力和相對論效應(yīng)，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e.

(1)若A、C間加速電壓為U，求電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來的速度大小vC；

(2)若在A、C間不加磁場和電場時，檢測到電子從M射出形成的電流為I，求圓柱體A在t時間內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N.(忽略C、D間的距離以及電子碰撞到C、D上的反射效應(yīng)和金屬網(wǎng)對電子的吸收)

(3)若A、C間不加電壓，要使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)動能定理求解求電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來的速度大小；（2）根據(jù) 求解圓柱體A在時間t內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N；（3）使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，則電子在 CA 間磁場中做圓周運(yùn)動時，其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切，由幾何關(guān)系求解半徑，從而求解B.

（1）對電子經(jīng) CA 間的電場加速時，由動能定理得

解得：

（2）設(shè)時間t從A中發(fā)射的電子數(shù)為N，由M口射出的電子數(shù)為n， 則

解得

（3）電子在 CA 間磁場中做圓周運(yùn)動時，其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切時，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)此軌跡圓的半徑為 ，則

解得：

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，豎直放置的兩平行金屬板，長為L，板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上．在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個質(zhì)量為m、電荷量為g的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線的中點(diǎn)P進(jìn)入板間．油滴在P點(diǎn)所受的電場力與磁場力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區(qū)域．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，則下列說法正確的是 ( )

A. 油滴剛進(jìn)入電磁場時的加速度為g

B. 油滴開始下落時距金屬板上端的高度

C. 油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開

D. 油滴離開電磁場時的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個比荷為的正粒子，從A點(diǎn)沿AD方向以一定的速度射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，粒子在運(yùn)動過程中只受磁場力作用；已知粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直ED邊界飛出磁場區(qū)域則（ ）

A. 粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的半徑

B. 粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時間

C. 粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的初速度大小為

D. 若改變B和初速度的大小，使該粒子仍從ED邊界垂直飛出磁場區(qū)域，則粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的路程不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一玻璃三棱鏡置于空氣中，一束光經(jīng)折射后分為兩束單色光a，b，則下列說法中正確的是　　 　　。

A. a光的頻率大于b光的頻率

B. 玻璃對a光的折射率小于b光的折射率

C. a光在玻璃中的傳播速度大于b光在玻璃中的傳播速度

D. 當(dāng)a，b兩束光從玻璃射入真空時，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角

E. a，b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰暗條紋間距b光的較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用導(dǎo)熱性能良好的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)(活塞與汽缸壁之間無摩擦)．在活塞上緩慢地加沙子，在此過程中，密閉氣體________(選填“吸熱”“放熱”或“無熱傳遞”)，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)________(選填“增多”“減少”或“不變”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用伏安法測量一個阻值未知的電阻Rx，先用多用表的歐姆擋粗略測量其阻值，具體做法是：把多用表的選擇開關(guān)置于“10”擋，然后將紅、黑表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使得表針指向“0Ω”。將紅、黑表筆分別與被測電阻Rx兩側(cè)接觸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，指針最終停留在歐姆表的“0”和“1”刻度之間。

（1）關(guān)于歐姆表的使用以及被測電阻Rx的阻值，下面說法正確的是___。

A.測電阻時，選擇的倍率不合適，應(yīng)該換用“1000”擋

B.測電阻時，選擇的倍率不合適，應(yīng)該換用“100”擋

C.測電阻時，選擇的倍率不合適，應(yīng)該換用“1”擋

D.使用歐姆擋測電阻時，每次更換倍率后都應(yīng)該重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零”操作

（2）若給出的實(shí)驗(yàn)器材中有：干電池組（電動勢6V），一只阻值為2.9104Ω的定值電阻R，一個最大阻值為20Ω的滑動變阻器，還有兩只電流表，其中電流表A1的量程為0.6A，內(nèi)阻大約為0.1Ω，電流表A2的量程為0.1mA，內(nèi)阻為1000Ω，根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材完成電路圖的實(shí)物連接___。

（3）若改變滑動變阻器的滑動觸頭，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流表A1的讀數(shù)為0.4A時，電流表A2的指針正好偏轉(zhuǎn)了滿刻度的，在這種情況下，被測電阻Rx的測量值為___Ω（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測定電源電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，選擇合適的器材組成如圖所示的電路。

（1）將電阻箱R阻值調(diào)到R1=28Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=1.4V，將電阻箱R阻值調(diào)到R2=13Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=1.3V，根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)求得電源電動勢E=___V；內(nèi)電阻r=___Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

（2）多次改變電阻箱的電阻R，讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以電壓表讀數(shù)U為縱軸，以為橫軸，做出圖象得到一條直線。電動勢等于圖象的___；內(nèi)電阻等于圖象的___。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會掉下來。我們把這種情形抽象為如圖2所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，到達(dá)B點(diǎn)時的速度為v0= ，且恰好能通過c點(diǎn)。已知A、B間的高度差h=4R，重力加速度為g。求：

(1)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，軌道對小球的支持力的大��；

(2)小球通過C點(diǎn)時的速率vC；

(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某砂場為提高運(yùn)輸效率，研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上運(yùn)動的關(guān)系，建立如圖所示的物理模型。豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的直軌道AB，其下方右側(cè)放置一水平傳送帶，直軌道末端B與傳送帶間距可近似為零，但允許砂粒通過。轉(zhuǎn)輪半徑R=0.4m、轉(zhuǎn)軸間距L=2m的傳送帶以恒定的線速度逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)輪最低點(diǎn)離地面的高度H=2.2m�，F(xiàn)將一小物塊放在距離傳送帶高h處靜止釋放，假設(shè)小物塊從直軌道B端運(yùn)動到達(dá)傳送帶上C點(diǎn)時，速度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴摇Ｒ阎∥飰K與直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5。（sin37°=0.6）

（1）若h=2.4m，求小物塊到達(dá)B端時速度的大��；

（2）若小物塊落到傳送帶左側(cè)地面，求h需要滿足的條件

（3）改變小物塊釋放的高度h，小物塊從傳送帶的D點(diǎn)水平向右拋出，求小物塊落地點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離x與h的關(guān)系式及h需要滿足的條件。

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