分析 (1)根據(jù)動(dòng)能定理求出電子穿過A板時(shí)的速度大;
(2)根據(jù)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離確定極板間的電勢差即電壓取值范圍;
(3)電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),由電子離開電場時(shí)的速度方向,離開電場后電子做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得電子的偏轉(zhuǎn)距離.
解答 解:(1)電子經(jīng)過加速電場加速后,根據(jù)動(dòng)能定理有:
$e{U}_{0}=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
電子離開A板時(shí)的速度${v}_{0}=\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$
(2)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后,電子的加速度為a,側(cè)移量為y,設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓為U2
則有:
水平方向:L1=v0t
由此可得電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:$t=\frac{{L}_{1}}{{v}_{0}}=\frac{{L}_{1}}{\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}}$ ①
在豎直方向有:
$y=\frac{1}{2}a{t}^{2}$ ②
又$a=\frac{eE}{m}=\frac{e{U}_{2}}{md}$ ③
電子不打到板$y≤\fracf2suq1c{2}$ ④
由①②③④可解得:${U}_{2}≤\frac{2{U}_{0}pwsa3li^{2}}{{L}_{1}^{2}}$
(3)從板邊緣飛出到熒光屏上離O點(diǎn)最遠(yuǎn).這時(shí)
速度偏向角的正切 tanα=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$
而vy=at
則得 tanα=$\frac{\frac{e{U}_{2}}{md}•\frac{{L}_{1}}{\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}}}{\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}}$=$\frac{{U}_{2}{L}_{1}}{2{U}_{0}d}$=$\frachzceb2h{{L}_{1}}$
所以電子離開偏轉(zhuǎn)電場后在豎直方向偏轉(zhuǎn)的距離y′=L2tanα=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}d$
離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離${y}_{op}=y′+\frac{1}{2}d$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}d+\frac{1}{2}d$
答:(1)電子穿過A板時(shí)的速度大小v0為$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$;
(2)如果要使電子從偏轉(zhuǎn)電場射出,求加在M、N兩板間電壓取值范圍為${v}_{0}=\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$;
(3)當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為0時(shí)電子打在熒光屏上的O點(diǎn).如果偏轉(zhuǎn)電壓不為0,且M板的電勢高于N板的電勢時(shí),電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的最遠(yuǎn)點(diǎn)是P點(diǎn),求P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離yop為$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}d+\frac{1}{2}d$.
點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)相似,采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解.第(3)問也可以利用三角形相似法求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 線圈受到薄板的摩擦力方向一直向左 | |
B. | 線圈受到薄板的摩擦力方向一直向右 | |
C. | 線圈受到薄板的摩擦力方向先向右,后向左 | |
D. | 線圈沒有受到薄板的摩擦力擦 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 通過電動(dòng)機(jī)的電流為12A | |
B. | 電動(dòng)機(jī)消耗的功率為48W | |
C. | 電動(dòng)機(jī)線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為17280J | |
D. | 電動(dòng)機(jī)輸出的功率為8W |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該交流電的頻率為50 Hz | |
B. | 該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=100sin(157t)V | |
C. | 該交流電的電壓的有效值為100$\sqrt{2}$V | |
D. | 若給一個(gè)阻值R=50Ω的電阻通入這種交流電,則電阻消耗的功率為100W |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | a點(diǎn)電勢為2V | B. | a點(diǎn)電勢為-2V | C. | c點(diǎn)電勢為-1V | D. | c點(diǎn)電勢為1V |
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