【題目】如圖所示,在半個(gè)空間中分布一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(垂直紙面并指向紙面內(nèi))。磁場邊界為MN(垂直紙面的一個(gè)平面)。在磁場區(qū)內(nèi)有一點(diǎn)電子源(輻射發(fā)射源)S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子。這里僅考察電子源所在的平面內(nèi),由電子源發(fā)射的電子,不計(jì)電子間的相互作用,并設(shè)電子源離界面MN的垂直距離為L。
(1)點(diǎn)源S發(fā)射的電子,其速度達(dá)多大時(shí),界面MN上將有電子逸出?
(2)若點(diǎn)源S發(fā)射的電子速度大小均為 ,在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出?
(其中m為電子質(zhì)量,e為電子帶電量。)
(3)若電子速度為 ,逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例?
【答案】(1) (2)在邊界寬度為 的范圍內(nèi)有電子射出.(3)
【解析】試題分析:考慮恰好有粒子從邊界射出的臨界情況,畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑,根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可;若點(diǎn)源S發(fā)射的電子速度大小均為,先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑;再考慮與邊界相切的兩種臨界情況,結(jié)合幾何關(guān)系得到界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出;同樣先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑,然后畫出臨界圖,得到能從邊界射出的粒子比例。
(1)由洛倫茲力提供向心力: ,得,臨界圖如下:又2r=L,得;
(2)把代入,有: ;畫出臨界圖:
在A下方A、B兩點(diǎn)之間有電子射出,故
在A點(diǎn)上方A、C兩點(diǎn)之間有電子射出,故:
綜上,在邊界寬度為的范圍內(nèi)有電子射出;
(3)把代入,得;臨界圖如圖:
由幾何知識(shí)有: ,所以,同理亦有
可得速度方向在θ角內(nèi)的電子都可以從MN邊界射出,由幾何知識(shí)有;
又點(diǎn)電子源S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子,
故逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電小球,用長為L的不可伸長的絕緣細(xì)線懸掛在水平向右、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中,靜止時(shí)懸線與豎直方向成°角(sin37=0.6,cos3=0.8,重力加速度為g)求:
(1)小球的電性及所帶電荷量的大小;
(2)如果保持小球的電量不變,在紙面內(nèi)調(diào)整電場的大小和方向,使小球仍保持在圖示位置靜止,則電場強(qiáng)度最小為多少?方向如何?
(3)若電場強(qiáng)度大小保持(2)中不變,突然將電場的方向變?yōu)樨Q直向上,空氣阻力不計(jì),則小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方的速度大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組為了測量一個(gè)量程為1mA的電流表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)先用多用電表按正確的步驟進(jìn)行測量,測量時(shí)指針位置如圖甲所示,則電流表的內(nèi)阻為_____Ω;此時(shí)電流表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動(dòng)勢為1.5V,則電流表的示數(shù)為_____mA(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(2)為了更準(zhǔn)確地測量該電流表的內(nèi)阻RA,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了圖乙所示的電路,實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材有:
A、待測電流表
B、電池組:電動(dòng)勢約為24V,內(nèi)阻可忽略
C、電池組:電動(dòng)勢約為6V,內(nèi)阻可忽略
D、滑動(dòng)變阻器:最大阻值25kΩ
E、滑動(dòng)變阻器:最大阻值10Ω
F、電阻箱:最大阻值為999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω
G、開關(guān)、導(dǎo)線若干
要使測量更精確,電池組應(yīng)該選用_____,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用_____。(填器材前的字母)
(3)正確連接好電路后,同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)將步驟Ⅱ補(bǔ)充完整:
I、斷開開關(guān)S1和S2,按圖乙連接好電路
Ⅱ、把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到_____端(填a或b)
Ⅲ、將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大值
Ⅳ、閉合開關(guān)S1
Ⅴ、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置,使電流表的指針指到1mA的位置
Ⅵ、閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電流表的指針指到0.5mA,讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,此值即為電流表內(nèi)阻RA的測量值
Ⅶ、斷開開關(guān)S1
按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,電流表內(nèi)阻的測量值R測和真實(shí)值R真相比,R測_____R真.(填“大于”或“小于”)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小張同學(xué)用如圖甲所示裝置,嘗試通過測得細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值進(jìn)行探究,則
(1)下列說法正確的是_____
A.該方案需要平衡摩擦力
B.該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C.該方案操作時(shí)細(xì)線應(yīng)該與木板平行
D.該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度
(2)圖乙為A、B兩位同學(xué)穿紙帶方法,你認(rèn)為_____(選填“A”或“B”)的正確。
(3)某次獲得的紙帶如圖丙所示,小張根據(jù)點(diǎn)跡標(biāo)上了計(jì)數(shù)點(diǎn),請(qǐng)根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)求出C點(diǎn)的速度為_____m/s(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1 m,電阻不計(jì),兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6 Ω,ab導(dǎo)體的電阻為2 Ω,在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動(dòng),垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T.現(xiàn)ab以恒定速度v=3 m/s勻速向右移動(dòng),這時(shí)ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等,求:
(1)R2的阻值.
(2R1與R2消耗的電功率分別為多少?
(3)拉ab桿的水平向右的外力F為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,ABC為表面光滑的斜劈,D為AC中點(diǎn),質(zhì)量為m,帶正電的小滑塊沿AB面從A點(diǎn)由靜止釋放,滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)速度為,若空間加一與ABC平面平行的勻強(qiáng)電場,滑塊仍由靜止釋放,沿AB面滑下,滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度為,若滑塊由靜止沿AC面滑下,滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)速度為,則下列說法正確的是
A. 電場方向與BC垂直
B. 滑塊滑到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能增加了
C. B點(diǎn)電勢是C點(diǎn)電勢的2倍
D. B點(diǎn)電勢與D點(diǎn)電勢相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩根足夠長的光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在傾角為θ的絕緣斜面上,相距為L,其電阻不計(jì)。長度為L、電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上。
如圖1所示,若在軌道端點(diǎn)M、P之間接有阻值為R的電阻,則導(dǎo)體棒最終以速度v1沿軌道向下勻速運(yùn)動(dòng);如圖2所示,若在軌道端點(diǎn)M、P之間接有電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為R的直流電源,則導(dǎo)體棒ab最終以某一速度沿軌道向上勻速運(yùn)動(dòng)。
(1)求圖1導(dǎo)體棒ab最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的大小和方向以及導(dǎo)體棒ab兩端的電勢差;
(2)求圖2導(dǎo)體棒ab最終沿軌道向上勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2;
(3)從微觀角度看,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。我們知道,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢?請(qǐng)以圖1導(dǎo)體棒ab最終勻速運(yùn)動(dòng)為例,通過計(jì)算分析說明。為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷,如圖3所示。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,需測量一個(gè)標(biāo)有“3V,1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流.所用電壓表量程為3V,內(nèi)阻約3kΩ,有以下備選器材:
電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
電流表A2(量程600mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
電流表A3(量程100mA,內(nèi)阻約3Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍:0~5Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍:0~100Ω)
(1)圖示的電路連線不完整,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)全.
(2)電流表應(yīng)選_______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 __________.
(3)閉合開關(guān)前,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位于__________(填“左”或“右”)端.
(4)正確連接電路后,開始實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,如果電壓表的示數(shù)可以從零開始變化,但電流表無示數(shù),燈泡也不亮,則可能故障是 _________
A.燈泡支路發(fā)生了短路
B.燈泡支路發(fā)生了斷路
C.電流表內(nèi)部線圈燒斷了
D.滑動(dòng)變阻器左下端接入電路的導(dǎo)線有斷路故障
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列各敘述中正確的是( )
A. 牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測出了引力常量
B. 伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推理)和諧地結(jié)合起來
C. 理想化模型是把實(shí)際問題理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如質(zhì)點(diǎn).位移等
D. 用比值定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例,例如速度.加速度都是采用了比值法定義的
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