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题文

图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的比荷时所用实验装置的示意图。K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴极发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿00’方向垂直进人方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为r,圆心为C。

某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
第一步:调节两种场的强弱。当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动。
第二步:撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打在荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(CP与OO′下之间的夹角)。求:(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度;
(2)电子的比荷
(3)有位同学提出了该装置的改造方案,把球形荧屏改成平面荧屏,并画出了如图18的示意图。已知电场平行金属板长度为L1, 金属板右则到荧屏垂直距离为L2。实验方案的第一步不变,可求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度。第二步撤去磁场,保持电场和电子的速度不变,使电子只在电场力的作用下发生偏转,打在荧屏上出现一个亮点P,通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离。同样可求出电子的比荷
请你判断这一方案是否可行?并说明相应的理由。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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相关试题

如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=2000V。一个比荷q/m=1.0×107C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。

若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。

如图所示,质量M=3.0kg的平板小车静止在光滑水平面上,当t=0时,两个质量均为m=1.0kg的小物体A和B(均可视为质点),分别从左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s冲上小车,当它们在车上停止滑动时,A、B没有相碰。A、B与车面的动摩擦因数均为,g取10m/s2

求A、B在车上停止滑动时车的速度;
车的长度至少是多少;
在图所给出的坐标系中画出0至4.0s内小车的速度—时间图象。

如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
滑块通过B点时的速度大小;
滑块通过B点时对弧形轨道的压力;
水平轨道上A、B两点之间的距离。

如图所示,金属块静止在光滑水平面上,一粒子弹以水平速度v0=300m/s从左边射向金属块,子弹撞到金属块后又以v′=100m/s的速度反向弹回。已知金属块的质量M=2.0kg,子弹的质量m=20g。求:

金属块被子弹撞击后的速度大小;
子弹和金属块在相互作用的整个过程中,它们各自动量变化的大小和方向。并说明这二者的关系;
在子弹和金属块相互作用过程中,子弹损失的机械能、子弹和金属块组成的系统损失的机械能各是多少。

如图所示,一倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量m=500g的木块以v0=1.52m/s的初速度从斜面底端开始沿斜面向上滑动。已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求

木块沿斜面运动的最大位移的大小;
木块沿斜面向上滑行到最高点所用的时间;
木块从最高点返回的运动过程中,受到的合外力多大。

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