如圖所示為一種測量電子比荷的儀器的原理圖,其中陰極K釋放電子,陽極A是一個中心開孔的圓形金屬板,在AK間加一定的電壓。在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬板M、N,板間存在方向豎直向上的勻強電場。O點為熒光屏的正中央位置,且K與O的連線與M、N板間的中心線重合。電子從陰極逸出并被AK間的電場加速后從小孔射出,沿KO連線方向射入M、N兩極板間。已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計,在下列過程中,電子均可打到熒光屏上(1)為使電子在M、N兩極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N兩極板間加一個垂直紙面的勻強磁場,請說明所加磁場的方向(2)如果M、N極板間的電場強度為E,垂直紙面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,K與A間的電壓為U,電子恰能沿直線KO穿過平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)為多少(3)已知M、N板的長度為L1,兩極板右端到熒光屏的距離為L2,如果保持M、N極板間的電場強度為E,K與A間的電壓為U,而撤去所加的磁場,求電子打到熒光屏上的位置與O點的距離。
(1)電子在電場和磁場重疊的空間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),必是電場力與洛侖茲力大小相等,方向相反 ,而電場力方向豎直向下,洛倫茲力方向一定豎直向上,由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外
(2)(3)
解析:(1)電子在電場和磁場重疊的空間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),必是電場力與洛侖茲力大小相等,方向相反,而電場力方向豎直向下,洛倫茲力方向一定豎直向上,由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外。 (1分)
(2)電子穿過電場和磁場區(qū)域沿直線運動,必受力平衡0,
電子經(jīng)電壓為U的電場加速
解得電子的比荷 (2分)
(3)電子通過M、N兩極板間的過程中,在豎直方向做初速為零的勻加速運動,在水平方向做勻速直線運動。電子在兩極板間運動時間t1=,加速度,
所以電子在兩極板間豎直方向的位移 =
電子離開兩極板間后做勻速直線運動,運動時間t2=,電子從極板右端射出時其沿豎直方向的速度vy =。
電子離開兩極板間后,豎直方向的位移 =
電子打到熒光屏上的位置與O點的距離 (4分)
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科目:高中物理 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第8章 恒定電流 第5講 實驗:傳感器的簡單應(yīng)用 人教版 題型:021
1999年7月12日,日本原子能公司所屬敦賀灣電站由于水管破裂導(dǎo)致國徽冷卻劑外流,在檢測此重大事故中應(yīng)用了非電量變化(冷卻劑外泄使管中液面變化)轉(zhuǎn)換為電信號的自動化測量技術(shù).如圖所示是一種測定導(dǎo)電液體深度的裝置;包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成一個電容器,電容量的變化能反映液面的升降情況,則下列敘述中正確的是
A.電容增大反映h增大
B.電容增大反映h減少
C.將金屬棒間的電壓和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后,液體深度變化時導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h減小
D.將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后,液體深度變化時導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h增大
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題
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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年北京市海淀區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題
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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年浙江省杭州高級中學(xué)高二(下)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題
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