【題目】利用電場(chǎng)可以控制電子的運(yùn)動(dòng),這一技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用,已知電子的質(zhì)量為,電荷量為,不計(jì)重力及電子之間的相互作用力,不考慮相對(duì)論效應(yīng)。
(1)在寬度一定的空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),一束電子以相同的初速度沿水平方向射入電場(chǎng),如圖1所示,圖中虛線為某一電子的軌跡,射入點(diǎn)處電勢(shì)為,射出點(diǎn)處電勢(shì)為。
①求該電子在由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功;
②請(qǐng)判斷該電子束穿過(guò)圖1所示電場(chǎng)后,運(yùn)動(dòng)方向是否仍然彼此平行?若平行,請(qǐng)求出速度方向偏轉(zhuǎn)角的余弦值(速度方向偏轉(zhuǎn)角是指末速度方向與初速度方向之間的夾角);若不平行,請(qǐng)說(shuō)明是會(huì)聚還是發(fā)散。
(2)某電子槍除了加速電子外,同時(shí)還有使電子束會(huì)聚或發(fā)散作用,其原理可簡(jiǎn)化為圖2所示。一球形界面外部空間中各處電勢(shì)均為,內(nèi)部各處電勢(shì)均為,球心位于軸上點(diǎn)。一束靠近軸且關(guān)于軸對(duì)稱的電子以相同的速度平行于軸射入該界面,由于電子只受到在界面處法線方向的作用力,其運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生改變,改變前后能量守恒。
①請(qǐng)定性畫出這束電子射入球形界面后運(yùn)動(dòng)方向的示意圖(畫出電子束邊緣處兩條即可);
②某電子入射方向與法線的夾角為,求它射入球形界面后的運(yùn)動(dòng)方向與法線的夾角的正弦值。
【答案】(1)① ②是平行;;
(2)① ②
【解析】
(1)①AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差為
在電子由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為
②電子束在同一電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做功一樣,所以穿出電場(chǎng)時(shí),運(yùn)動(dòng)方向仍然彼此平行,設(shè)電子在B點(diǎn)處的速度大小為v,根據(jù)動(dòng)能定理
解得:
(2)①運(yùn)動(dòng)圖如圖所示:
②設(shè)電子穿過(guò)界面后的速度為,由于電子只受法線方向的作用力,其沿界面方向的速度不變,則 電子穿過(guò)界面的過(guò)程,能量守恒則: 可解得:
則
故本題答案是:(1)① ②;
(2)① ②
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中,具體操作如下:
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶?jī)?nèi),然后向瓶中加入酒精,直到液面達(dá)到250 mL的刻度為止,搖動(dòng)瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0 mL為止,恰好共滴了100滴;
③在邊長(zhǎng)約40 cm的淺盤內(nèi)注入約2 cm深的水,將細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,輕輕地向水面滴一滴溶液,油酸在水面上盡可能地散開,形成一層油膜,膜上沒有石膏粉,可以清楚地看出油膜輪廓;
④待油膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上繪出油膜的形狀;
⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長(zhǎng)為1.0 cm的方格紙上,算出完整的方格有67個(gè),大于半格的有14個(gè),小于半格的有19個(gè).
(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為_______,讓油酸盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為單分子油膜,這層油膜的厚度可視為油酸分子的______.
(2)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸為________m3,油膜面積為_____m2,求得的油膜分子直徑為_______m.(結(jié)果全部取兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz,紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。在ABCDE五個(gè)點(diǎn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是______點(diǎn),在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為______m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為_____m/s2(保留2位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明同學(xué)閱讀課外資料時(shí),發(fā)現(xiàn)一幅“220V 100W”白熾燈泡的電流I和電壓U關(guān)系的圖象如圖(a)所示。請(qǐng)你根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題:
(1)小燈泡的電阻值隨電壓的增大而___________(填“增大”、“減小”或“不變”);
(2)若將兩只相同的這種燈泡串聯(lián),然后接在220V的電源上,則兩只燈泡實(shí)際消耗的總電功率為______________W;
(3)若取三只相同的這種燈泡,按如圖(b)所示電路連接,然后將A、B兩端接在220V電源上,則這三只燈泡實(shí)際消耗的總電功率為_____________W.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍,其過(guò)球心的某截面(紙面內(nèi))如圖所示.一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上A點(diǎn)入射,人射角為時(shí),光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面B點(diǎn)相切。
①求該透明材料的折射率
②欲使光東能射入空心球內(nèi)部空心區(qū)域,入射角應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年11月16日,第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)(CGPM)通過(guò)決議,修改了國(guó)際單位制中的4個(gè)基本單位,進(jìn)一步完善了國(guó)際單位制。下列說(shuō)法正確的是( )
A. “牛頓”是國(guó)際單位制中的基本單位
B. “電子伏特(eV)”表示的是電壓的單位
C. “毫安時(shí)(mAh)”表示的是能量的單位
D. “功率”的單位用國(guó)際單位制基本單位表示為kg·m2·s-3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,粗糙斜面體靜置于水平地面上,一木塊從斜面底端開始以某一初速度沿斜面上滑,然后又返回出發(fā)點(diǎn),在木塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度v、地面對(duì)斜面體的摩擦力Ff、木塊動(dòng)能 Ek、木塊機(jī)械能E與時(shí)間t之間關(guān)系的圖象是(v-t圖以初速度方向?yàn)檎较颍?/span>Ff-t圖以水平向左為正方向)
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】半徑分別為2R和R的兩個(gè)半圓,分別組成如圖甲乙所示的兩個(gè)光滑圓弧軌道,一小球先后從同一高度下落,分別從如圖甲乙所示的開口豎直向上的半圓軌道的右側(cè)邊緣進(jìn)入軌道,都沿著軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)并能甲從開口豎直向下的半圓軌道的最高點(diǎn)通過(guò)。空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是
A. 圖甲中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度比圖乙中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度小
B. 圖甲中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力大
C. 圖甲中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力大
D. 圖甲中小球在軌道最低點(diǎn)的向心力比圖乙中球在軌道最低點(diǎn)的向心力小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵,靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成,B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子,粉塵吸附電子后被吸附到A上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。A和B分別接到高壓電源的 ,其裝置示意圖如右圖所示,含粉塵的高溫氣體從管口 (填“C”或“D”)進(jìn)入金屬管A內(nèi),A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng),距B越近,場(chǎng)強(qiáng)越大。
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