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如图17所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=0.9×10-30kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:

(1)电子射入偏转电场时的动能Ek;

(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;

(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。

解:

(1)电子在加速电场中,根据动能定理eU1=Ek

解得Ek =4.0×10-16J                       (2分)

(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t

    电子在水平方向做匀速运动,由l= v1t,解得 t=

电子在竖直方向受电场力 F=e

电子在竖直方向做匀加速直线运动,设其加速度为a

依据牛顿第二定律 e=ma,解得a=                    (1分)

电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y==      (1分)

      解得 y=0.36cm                                              (1分)

(3)电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差 U=(1分)

    电场力所做的功W=eU                                        (1分)

    解得W=5.76×10-18J                                          (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

利用如图1所示的装置,在做“测量重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带.已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,….由于不小心,纸带都被撕断了,如图2所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:

①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是
C
C
 (填字母)
②纸带A上,打点1时重物的速度是
3.47
3.47
m/s(结果保留三位有效数字).
③当地的重力加速度大小是
9.00
9.00
m/s2(结果保留三位有效数字).该地区的地形可能为
高山
高山
(填“高山”或“盆地”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?南京模拟)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图1所示的装置.在实验过程中:

(1)打点计时器应该与
交流
交流
(选填“交流”或“直流”)电源连接;在闭合电键前,将小车放置在
靠近打点计时器
靠近打点计时器
一端;(选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”.
(2)在探究过程中,该同学打出了一条纸带,并在纸带上连续取几个计数点,如图2所示.自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、16,0mm、22.0mm、28.0mm.已知相邻计数点的时间间隔为0.1s,则打D点时小车的速度为
0.25
0.25
m/s,整个过程中小车的平均加速度为
0.6
0.6
m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图17所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

 

(1)实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。

 (2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据_____________________________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

 (3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于______________等。(写出一种)

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年北京市海淀区高三上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(8分)如图17所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=0.9×10-30kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:

(1)电子射入偏转电场时的动能Ek

(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;

(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。

 

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