如圖所示,在厚鉛板A表面中心放置一很小的放射源,可向各個(gè)方向放射出速率為v0的α粒子(質(zhì)量為m、電荷量為q),在金屬網(wǎng)B與A板間加有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,A與B間距為d,B網(wǎng)上方有一很大的熒光屏M,M與B間距為L.當(dāng)有α粒子打在熒光屏上時(shí)就能使熒光屏產(chǎn)生一閃光點(diǎn),整個(gè)裝置放在真空中,不計(jì)重力的影響.試分析:

(1)打在熒光屏上的α粒子具有的動能有多大?
(2)熒光屏上閃光點(diǎn)的范圍有多大?
(3)在實(shí)際應(yīng)用中,往往是放射源射出的α粒子的速率未知.請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案,用本裝置來測定α粒子的速率.
(1)qEd+mv02
(2)
(3)見解析
(1)qEd=EkB-mv02得EkB=qEd+mv02.
(2)α粒子初速度與電場方向垂直時(shí),做類平拋運(yùn)動,沿場強(qiáng)方向:a=qE/m.d=at2,得到達(dá)B板的時(shí)間t1= 粒子具有沿場強(qiáng)方向的速度vBy=at=.從B板到M板所用時(shí)間為
t2==·.
粒子運(yùn)動總時(shí)間t=t1+t2=,熒光屏上閃光范圍是個(gè)圓,其半徑
R=v0t=.
(3)測出熒光屏上閃光范圍的半徑R,v0=.或?qū)B間電場反向,調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度,當(dāng)熒光屏上閃光消失時(shí),α粒子初動能完全用來克服電場力做功,mv02=qE′d得v0=
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在靜電場中(   )
A.電場強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處為零
B.電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相同
C.電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直
D.沿著電場強(qiáng)度的方向,電勢總是不斷降低的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在絕緣光滑水平面的周圍空間,存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E。有一個(gè)電量為q,質(zhì)量為m的小物塊A,從靜止開始沿著水平面向右做勻加速直線運(yùn)動,與靜止在其正前方s處的質(zhì)量也為m的另一絕緣物塊B發(fā)生碰撞,并粘合在一起再向前運(yùn)動s,整個(gè)運(yùn)動過程中小物塊A所帶的電量沒有變化,求:

(1)A運(yùn)動到2s處時(shí)的速度;
(2)AB碰撞后一起運(yùn)動過程中AB的作用力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在虛線DF的右側(cè)整個(gè)空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=0.5特,其中在矩形區(qū)域DFGH內(nèi)還分布有水平向左的勻強(qiáng)電場。絕緣光滑斜面傾角θ=60°,其末端與邊界DF交于C點(diǎn),一帶正電的小球質(zhì)量為m=2×10—3kg,從距C點(diǎn)高H=0.8米處的A點(diǎn)由靜止釋放,離開斜面后,從C點(diǎn)進(jìn)入DFGH區(qū)域后恰能沿直線運(yùn)動最后從邊界HG上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場,取g=10m/s2,求:
(1)小球滑到C點(diǎn)時(shí)速度。
(2)電場強(qiáng)度的大小。
(3)如果小球從M點(diǎn)進(jìn)入磁場后能經(jīng)過圖中的N點(diǎn),已知MN兩點(diǎn)豎直高度差h=0.45米,求小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

AB兩個(gè)小球帶同種電荷,放在光滑的絕緣水平面上,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m,它們相距為d,同時(shí)由靜止釋放,在它們距離到2d時(shí),A的加速度為a,速度為v,則
A.此時(shí)B的加速度為a/4B.此過程中電勢能減小5mv2/8
C.此過程中電勢能減小mv2/4D.此時(shí)B的速度為v/2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于電場中A、B兩點(diǎn),下列說法正確的是(    )
A.電勢差的定義式,說明兩點(diǎn)間的電勢差U與電場力做功W成正比,與移動電荷的電量q成反比。
B.A、B兩點(diǎn)電勢差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力所做的功。
C.將1C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做1J功,兩點(diǎn)電勢差為1V。
D.若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程,除受電場力外,還受其他力的作用,電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為負(fù)點(diǎn)電荷電場中的一條電場線,a、b為電場線上的兩點(diǎn).設(shè)a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb,a、b兩點(diǎn)的電勢分別為?a、?b則下列說法中正確的是(  )
A.Ea>Eb,?a>?bB.Ea<Eb,?a>?b
C.Ea>Eb,?a<?bD.Ea=Eb,?a<?b

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,用長為l的絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m.帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))后懸掛于O點(diǎn),整個(gè)裝置處于水平向右的勻速電場E中.將小球拉至懸線呈水平的位置A后,由靜止開始將小球釋放,小球從A點(diǎn)開始向下擺動,當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過與豎直方向成30°角到達(dá)位置C時(shí),速度恰好為零.求:
(1)A.C兩點(diǎn)的電勢差UAC;
(2)電場強(qiáng)度E大小;
(3)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),懸線對小球的拉力T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在研究微觀粒子時(shí)常用電子伏特(eV)作能量的單位,1 eV等于一個(gè)電子經(jīng)過1 V的電壓加速后所增加的動能,那么1 eV=____________J.

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