分析 (1)加偏轉(zhuǎn)電壓后,板間電場為勻強(qiáng)電場,根據(jù)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式求出電場強(qiáng)度;當(dāng)電子受到電場力與洛倫茲力平衡時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此由電壓、磁感應(yīng)強(qiáng)度可求出運(yùn)動(dòng)速度.
(2)電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)分解成沿電場強(qiáng)度方向與垂直電場強(qiáng)度方向,然后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.電子離開電場后,做勻速直線運(yùn)動(dòng),從而可以求出偏轉(zhuǎn)距離的表達(dá)式,變型得到電子的荷質(zhì)比表達(dá)式.
(3)帶電粒子由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中都是做初速度等于0的變加速直線運(yùn)動(dòng),如果它們經(jīng)過任何位置時(shí)的加速度都相同,則它們從A運(yùn)動(dòng)到B的運(yùn)動(dòng)情況也完全相同,它們從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間就相等,由此思路分析即可.
解答 解:(1)加偏轉(zhuǎn)電壓U后,板間區(qū)域的電場為勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小E=U,方向豎直向下;
當(dāng)電子受到的電場力與洛淪茲力平衡時(shí),電子做勻速直線運(yùn)動(dòng),亮點(diǎn)重新回復(fù)到中心O點(diǎn),設(shè)電子的速度為v,
則 evB=eE
得 v=EB
即 v=UBb
(2)當(dāng)極板間僅有偏轉(zhuǎn)電場 時(shí),電子以速度v進(jìn)入后,豎直方向作勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a=eUmb
電子在水平方向作勻速運(yùn)動(dòng),在電場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t1=L1v
這樣,電子在電場中,豎直向上偏轉(zhuǎn)的距離為 d1=12at21=eL21U2mv2b
離開電場時(shí)豎直向上的分速度為 v1=at1=eL1Umvb
電子離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t2時(shí)間到達(dá)熒光屏 t2=L2v
t2時(shí)間內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的距離為 d2=v1t2=eUL1L2mv2b
這樣,電子向上的總偏轉(zhuǎn)距離為 d=d1+d2=eUmv2bL1(L2+L12)
可解得 em=UdB2bL1(L2+L12)
(3)帶電粒子由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中都是做初速度等于0的變加速直線運(yùn)動(dòng),如果它們經(jīng)過任何位置時(shí)的加速度都相同,則它們從A運(yùn)動(dòng)到B的運(yùn)動(dòng)情況也完全相同,它們從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間就相等.
帶電粒子的加速度:a=qEm,可知若要加速度相等,即時(shí)間相等,則需要它們的比荷qm相同.
答:(1)電子剛進(jìn)入平行鋁板C、D間時(shí)速度的大小為UBb;
(2)推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式為em=UdB2bL1(L2+L12);
(3)要兩個(gè)帶電粒子從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間相同(即實(shí)現(xiàn)“同時(shí)落地”),則必須滿足它們的比荷qm相同.
點(diǎn)評(píng) 考查平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律:將運(yùn)動(dòng)分解成相互垂直的兩方向運(yùn)動(dòng),因此將一個(gè)復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)簡單的直線運(yùn)動(dòng),并用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電容器的電容增加 | |
B. | 電容器的帶電荷量增加 | |
C. | A、B兩板間的電場強(qiáng)度增大 | |
D. | 在A板上移過程中,電阻R中有向右的電流 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 釋放的能量為(m1+m2+m3 )c2 | B. | 釋放的能量為(m1+m2-m3)c2 | ||
C. | 吸收的能量為(ml+m2+m3)c2 | D. | 吸收的能量為(ml+m2-m3 )c2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在光電效應(yīng)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比 | |
B. | 如果一個(gè)氫原子處于n=3的能級(jí),它自發(fā)躍遷時(shí)最多能發(fā)出3種不同頻率的光 | |
C. | 放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1 | |
D. | 核電站是利用輕核的聚變發(fā)電的 |
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