【題目】圖甲為洛倫茲力演示儀的實(shí)物照片,圖乙為其工作原理圖。勵磁線圈為兩個圓形線圈,線圈通上勵磁電流I(可由電流表示數(shù)讀出)后,在兩線圈間可得到垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和I成正比,比例系數(shù)用k表示,I的大小可通過“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié);電子從被加熱的燈絲逸出(初速不計(jì)),經(jīng)加速電壓U(可由電壓表示數(shù)讀出)加速形成高速電子束,U的大小可通過“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體,在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。請討論以下問題:

(1)調(diào)整燈絲位置使電子束垂直進(jìn)入磁場,電子的徑跡為圓周。若垂直線圈平面向里看電子的繞行方向?yàn)轫槙r針,那么勻強(qiáng)磁場的方向是怎樣的?

(2)用游標(biāo)瞄準(zhǔn)圓形電子束的圓心,讀取并記錄電子束軌道的直徑D、勵磁電流I、加速電壓U。請用題目中的各量寫出計(jì)算電子比荷的計(jì)算式。

(3)某次實(shí)驗(yàn)看到了圖丙所示的電子徑跡,經(jīng)過調(diào)節(jié)“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”又看到了圖丙所示的電子徑跡,游標(biāo)測量顯示二者直徑之比為21;只調(diào)節(jié)“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”也能達(dá)到同樣的效果。

a.通過計(jì)算分別說明兩種調(diào)節(jié)方法是如何操作的;

b.求通過調(diào)節(jié)“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”改變徑跡的情況中,電子沿、軌道運(yùn)動一周所用時間之比。

【答案】1磁場方向垂直線圈平面向里(2) (3) 保持“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”的位置不變,調(diào)節(jié)“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”使勵磁電流I變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍;或保持“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”的位置不變,調(diào)節(jié)“加速電壓旋鈕” 使加速電壓U變?yōu)樵瓉淼?/span>2:1

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平方向的傳送帶,順時針轉(zhuǎn)動,傳送帶速度大小V=2m/s不變,兩端A、B間距離為3m。一物塊從B端以V0=4m/s滑上傳送帶,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,g=10m/s2。物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過程中,速度隨時間變化的圖象是( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)自己設(shè)計(jì)制作了一個溫度計(jì),其構(gòu)造如圖所示,玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,與A相連的細(xì)玻璃管插入水銀槽中,管內(nèi)水銀面的高度即可反映A內(nèi)氣體溫度,如在B管上刻度,即可直接讀出。設(shè)B管體積忽略不計(jì)。

①在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下在B管上進(jìn)行刻度,已知當(dāng)t1=27℃時的刻度線在管內(nèi)水銀柱高度16cm處,則t=0℃時的刻度線在x為多少的cm?

②當(dāng)大氣壓為75cm汞柱時,利用該裝測量溫度時若所得讀數(shù)仍為27℃,求此時實(shí)際溫度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,閉合導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間變化。關(guān)于線框中感應(yīng)電流的說法正確的是

A. 當(dāng)B增大時,俯視線框,電流為逆時針方向

B. 當(dāng)B增大時,線框中的感應(yīng)電流一定增大

C. 當(dāng)B減小時,俯視線框,電流為逆時針方向

D. 當(dāng)B減小時,線框中的感應(yīng)電流一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑斜面上,某物體在沿斜面向上的恒力作用下從靜止開始沿斜面運(yùn)動,一段時間后撤去恒力,不計(jì)空氣阻力,設(shè)斜面足夠長。物體的速率用v表示,物體的動能用Ek表示,物體和地球組成系統(tǒng)的重力勢能用EP表示、機(jī)械能用E表示,運(yùn)動時間用t表示、位移用x表示。對物體開始運(yùn)動直到最高點(diǎn)的過程,下圖表示的可能是

A. v t 變化的 v -t 圖像

B. Ek x變化的Ek -x 圖像

C. EP x 變化的EP -x 圖像

D. Ex變化的E-x圖像

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,OA、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點(diǎn),OB沿豎直方向, , ,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O點(diǎn)豎直向下拋出,小球到達(dá)B點(diǎn)的動能是初動能的5倍。使此小球帶電,電荷量為。同時加一勻強(qiáng)電場、場強(qiáng)方向與所在平面平行,F(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)的動能是初動能的3倍;若將該小球從O點(diǎn)以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)的動能是初動能的6倍。重力加速度大小為g。求:

(1)有電場時,設(shè)小球由OA運(yùn)動過程中電場力做功為,小球由OB運(yùn)動過程中電場力做功為 的比值為多少?

(2)電場強(qiáng)度的大小和方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平直的高速公路上,一輛巡邏車由靜止開始啟動追趕前方1500m處正以40m/s的速度勻速行駛的違章卡車,巡邏車以5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動但行駛速度必須控制在=50m/s以內(nèi)。問:

(1)在追趕的過程中,巡邏車和卡車的最大距離是多少?

(2)巡邏車需要多少時間才能追上卡車?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】導(dǎo)線中帶電粒子的定向移動形成電流,電流可以從宏觀和微觀兩個角度來認(rèn)識。

1)一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S,單位體積的帶電粒子數(shù)為n,到西安中每個帶電粒子定向移動的速率為v,粒子的電荷量為q,并認(rèn)為做定向運(yùn)動的電荷是正電荷。

a.試推導(dǎo)出電流的微觀表達(dá)式;

b.如圖所示,電荷定向運(yùn)動時所受洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。按照這個思路,請你嘗試由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式。

2)經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為金屬導(dǎo)體總恒定電場形成穩(wěn)恒電流。金屬導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下,定向運(yùn)動形成電流。自由電子在定向運(yùn)動的過程中,不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞。碰撞后自由電子定向運(yùn)動的速度變?yōu)榱,將能量轉(zhuǎn)移給金屬離子,使得金屬離子的熱運(yùn)動更加劇烈。自由電子定向運(yùn)動過程中,頻繁地與金屬離子碰撞產(chǎn)生了焦耳熱。某金屬直導(dǎo)線電阻為R,通過的電流為I。請從宏觀和微觀相聯(lián)系的角度,推導(dǎo)在時間t內(nèi)導(dǎo)線中產(chǎn)生的焦耳熱為(需要的物理量可自設(shè))。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個用于加速質(zhì)子的回旋加速器,其核心部分如圖所示,D形盒半徑為R,垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩盒分別與交流電源相連,高頻交流電周期為T,下列說法正確的是( )

A. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大

B. 質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大

C. 質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場里運(yùn)動的周期為2T

D. 質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場里運(yùn)動的周期為T

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