如图所示,ab、cd为一对水平正对放置的平行金属板,ab板在上、cd板在下,两板间距d=0.10m,板长l=2.0m,两板间电势差U=1.0×104V。一带负电荷的油滴以初速度v0=10m/s由两板中央沿垂直电场强度方向射入板间电场区,并能由bd端射出电场区。设电场区域仅限于两平行板之间,取g=10m/s2说明在带电油滴的比荷大小(q/m)不同时,油滴射入电场后可能发生的几种典型运动情况,指出运动性质。
求出上述几种典型运动情况中油滴的比荷大小(q/m)应满足的条件。
(1)下列说法中正确的是
A.激光是一种人工产生的相干光 |
B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备 |
C.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关 |
D.交通警通过发射超声波测量车速,利用了波的干涉原理 |
(2) 如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系,已知木板被水平拉动的速度为,右图所示的一段木板的长度为
,重力加速度为
,漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期
,摆长
。
(3)某学习小组利用大色拉油圆桶(去掉上半部)、小石子A来测定水的折射率,如图所示。当桶内没有水时,从某点B恰能看到桶底边缘的某点C;当桶内水的深度等于桶高的一半时,仍沿BC方向看去,恰好看到桶底上的小石子A,A在圆桶的底面直径CD上。用毫米刻度尺测得直径CD=16.00cm,桶高DE=12.00cm,距离AC=3.50cm。光在真空中的传播速度为c,求水的折射率n和光在水中的传播速度v。
(1) 下列说法中正确的有________.
A.实验“用油膜法估测分子大小”中,油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积 |
B.布朗运动中,悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高,布郎运动越激烈 |
C.分子间的距离越小,分子间引力越小,斥力越大 |
D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性 |
(2) 如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的导热性能良好的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.将细管中密闭的空气视为理想气体,当洗衣缸内水位缓慢升高时,外界对空气做了0.5 J的功,则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量.(设环境温度保持不变)
(3) 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.实验发现,在水深300 m处,二氧化碳将变成凝胶状态.当水深超过2 500 m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体,可看成分子间是紧密排列的.已知二氧化碳的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,每个二氧化碳分子的体积为V0.某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,求该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少?
在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:
(1)带电粒子出回旋加速器时的动能
(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)
(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间
带电量为Q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过加速电场后的速度;
(2)离开电容器电场时的侧移量和偏转角的正切值。