10.電子的靜止質(zhì)量m0=9.11×10-31kg.
(1)試用焦和電子伏為單位來表示電子的靜質(zhì)能.
(2)靜止電子經(jīng)過106V電壓加速后,其質(zhì)量和速率各是多少?

分析 (1)根據(jù)質(zhì)能方程求出電子的靜質(zhì)能.
(2)由能量關(guān)系求出加速后電子質(zhì)量,然后應(yīng)用相對論質(zhì)量與靜止質(zhì)量的關(guān)系求出電子的速度.

解答 解:(1)由質(zhì)能方程得:
E=mc2=9.11×10-31×(3×1082 J=8.2×10-14 J=$\frac{8.2×10-14}{1.6×10-19}$ eV=0.51MeV.
(2)由能量關(guān)系得:eU=(m-m0)c2,解得:
m=$\frac{eU}{{c}^{2}}$+m0=$\frac{1.6×1{0}^{-19}×1{0}^{6}}{(3×1{0}^{8})^{2}}$+9.11×10-31=2.69×10-30 kg=2.95m0
電子的速度非常大,由:m=m0$\sqrt{1-(\frac{v}{c})^{2}}$可知,
電子速度:v=c$\sqrt{1-(\frac{{m}_{0}}{m})^{2}}$=3×108×$\sqrt{1-(\frac{9.11×1{0}^{-31}}{2.69×1{0}^{-30}})^{2}}$=0.94c.
答:(1)電子的靜質(zhì)能為:8.2×10-14J、0.51Mev.
(2)靜止電子經(jīng)過106V電壓加速后,其質(zhì)量為:2.95m0,速率是0.94c.

點評 本題考查了電子的靜質(zhì)能、電子質(zhì)量與速度,應(yīng)用質(zhì)能方程、相對論公式即可解題,解題時注意單位換算.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕.如圖5中P為放在勻強電場中的天然放射源,其放出的射線在電場中分成A、B、C三束.
(1)構(gòu)成A射線的粒子是β射線;構(gòu)成B射線的粒子是γ射線;
(2)三種射線中,電離作用最強,動量最大,經(jīng)常用來轟擊原子核的是γ射線;當(dāng)原子核中的一個核子由中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時將放出一個β粒子.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.電動勢為E,內(nèi)電阻為r的電源,第一次接上阻值為8r的電阻絲,第二次將該電阻絲對折后再接在此電源上,則前后兩次在電阻絲上獲得的電功率之比為(  )
A.1:3B.1:2C.9:4D.4:9

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.某實驗小組為探究導(dǎo)電溶液在體積相同時,電阻值與長度的關(guān)系.選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.進行了如下實驗:
(1)該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻為幾KΩ.現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實驗器材可供選擇:
①直流電源:電動勢為12V,內(nèi)阻很小,額定電流為1A;
②電流表A1:量程0~10mA,內(nèi)阻約為10Ω;
③電流表A2:量程0~600mA,內(nèi)阻約為0.5Ω;
④電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻約為3KΩ;
⑤電壓表V2:量程0~15V,內(nèi)阻約為15KΩ;
⑥滑動電阻器R1:最大阻值為5KΩ;
⑦開關(guān)、導(dǎo)線等.
該小組同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路圖,則在可供選擇的器材中,應(yīng)選用的電壓表是V2(填“V1”或“V2”),應(yīng)選用的電流表是A1(“A1”或“A2”).

(2)握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實驗測得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù)123456
長度L(cm)40.050.060.070.080.090.0
電阻R(KΩ)1.32.13.04.15.36.7
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R,作出了如圖1所示的圖線,你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是L2
(3)若已知乳膠管中鹽水的體積為V,圖2中圖線的斜率為k,由此可得,鹽水的電阻率的表達式ρ=kV.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx.已知電池的電動勢約6V,電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐.可選用的實驗器材有:
電流表A1(量程0~30mA);
電流表A2(量程0~100mA);
電壓表V(量程0~6V);
滑動變阻器R1(阻值0~5Ω);
滑動變阻器R2(阻值0~300Ω);
開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干條.

某同學(xué)的實驗過程如下:
Ⅰ.設(shè)計如圖1所示的電路圖,正確連接電路.
Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān),逐次調(diào)小R的阻值,測出多組U和I的值,并記錄.以U為縱軸,I為橫軸,得到如圖2所示的圖線.
Ⅲ.?dāng)嚅_開關(guān),將Rx改接在B、C之間,A與B直接相連,其他部分保持不變.重復(fù)Ⅱ的步驟,得到另一條UI圖線,圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為(I0,0),與縱軸U的交點坐標(biāo)為(0,U0).
回答下列問題:
①電流表應(yīng)選用A2,滑動變阻器應(yīng)選用R2
②由圖2的圖線,得電源內(nèi)阻r=25Ω.
③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-r,代入數(shù)值可得Rx
④若電表為理想電表,Rx接在B、C之間與接在A、B之間,滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置,兩種情況相比,電流表示數(shù)變化范圍相同,電壓表示數(shù)變化范圍不同.(選填“相同”或“不同”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi),磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里,如圖甲所示.磁感應(yīng)強度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示.以T表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正,則下列I-t圖中正確的是( 。 
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖甲所示,在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強度B隨時間變化的勻強磁場,磁場的方向與線圈平面垂直.金屬線圈所圍的面積S=100cm2,匝數(shù)n=1000,線圈電阻r=2.0Ω.線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路,電阻R=8.0Ω.勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙所示,求:

(1)0~4.0s內(nèi)通過電阻R的感應(yīng)電流大。
(2)0~6.0s內(nèi)整個閉合電路中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.空間有E=100V/m豎直向下的勻強電場,長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點,另一端系一質(zhì)量m=0.1kg,電量q=0.01C的帶正電小球.拉起絕緣小球至繩水平的A點,然后無初速度釋放小球,當(dāng)小球運動至O點的正下方B點時繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運動,最后落至地面上C點,B點離地的高度hB=0.2m.(g取10m/s2)試求:
(1)繩子的最大張力為多大?
(2)落地點C到B點的水平距離為多大?
(3)A、C兩點的電勢差為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.關(guān)于電功、電功率,下列說法中正確的是( 。
A.電功的實質(zhì)就是電場力所做的功
B.電功是其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的量度
C.電功率是表示電流單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量
D.一段電路上電功的大小等于兩端電壓、電路中電流和時間三者的乘積

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同步練習(xí)冊答案