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题型: 单选题
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单选题

在匀强电场中,同一条电场线上有A、B两点,有两个带电粒子先后由静止从A点出发并通过B点.若两粒子的质量之比为2:1,电荷量之比为4:1,忽略它们所受重力,则它们由A点运动到B点所用时间之比为(  )

A1:

B:1

C1:2

D2:1

正确答案

A

解析

解:带电粒子做初速度为零的匀加速直线运动,则位移为:

x=at2=t2

运动时间:t=

则有:====

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,真空中金属板M、N相距为d,当N板用波长为λ的光照射时,电路中的电流恒为I.设电子的电荷量为e,质量为m,真空中光速为c.

(1)求每秒到达M板的电子数.

(2)当垂直于纸面再加一匀强磁场,且磁感应强度为B时,电路中的电流恰好为零,求从N板逸出光电子的最大初动能和N板的逸出功.

正确答案

解:(1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流强度的定义,有

I=ne  

故n= 

(2)根据光电效应的原理,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向,动能无论多大的电子均不能到达M板,此时,电路中电流恰好为零.设具有最大初动能的电子速率为v,由牛顿第二定律,有:

evB=m 

得: 

故电子的最大初动能:

根据爱因斯坦光电效应方程,设N板的逸出功为W,有:

h=W+Ekm 

解得:

W==

答:(1)求每秒到达M板的电子数为

(2)从N板逸出光电子的最大初动能为,N板的逸出功为

解析

解:(1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流强度的定义,有

I=ne  

故n= 

(2)根据光电效应的原理,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板且动能最大的电子不能到达M板,则其它方向,动能无论多大的电子均不能到达M板,此时,电路中电流恰好为零.设具有最大初动能的电子速率为v,由牛顿第二定律,有:

evB=m 

得: 

故电子的最大初动能:

根据爱因斯坦光电效应方程,设N板的逸出功为W,有:

h=W+Ekm 

解得:

W==

答:(1)求每秒到达M板的电子数为

(2)从N板逸出光电子的最大初动能为,N板的逸出功为

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•淮安校级期末)如图所示,实线表示匀强电场,场强为E;虚线表示匀强磁场,磁感应强度为B.带电小球的质量为m.在垂直B的水平面内作半径为R的圆周运动,重力加速度为g.则(  )

A小球可能带正电也可能带负电

B俯视小球,其沿逆时针方向转动

C小球运行的速度为

D若突然撤去E后,小球转过第一周,增加的动能为

正确答案

D

解析

解:A、小球在水平面做圆周运动,重力和电场力必定平衡,则知小球所受的电场力方向竖直向上,与场强方向相反,所以小球一定带负电,故A错误.

B、小球在水平面做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,由左手定则判断可知俯视小球,其沿顺时针方向转动.故B错误.

C、研究小球的运动,竖直方向有 mg=qE.水平面内有 qvB=m,联立解得 v=.故C错误.

D、若突然撤去E后,小球向下做螺旋式曲线运动,假设不受重力,转过第一周的时间为 T=

假设不受洛伦兹力,在T时间内下落的高度为 h=

故小球转过第一周,增加的动能为△Ek=mgh

联立解得△Ek=.故D正确.

故选:D

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题型: 单选题
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单选题

图所示电路,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接.电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场.在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑动端C上移,则电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间t(  )

A电量q增大,时间t也增大

B电量q不变,时间t增大

C电量q增大,时间t不变

D电量q不变,时间t也不变

正确答案

C

解析

解:当滑动变阻器的滑动端C上移时,跟电容器并联的阻值增大,所以电容器的电压U增大,

根据q=UC得:电量q增大,电子在平行板电容器中做类平抛运动,沿极板方向做匀速直线运动,所以运动时间t=与电压的变化无关,所以时间t不变.

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

电子在加速电场左极板处由静止释放,被电压为U1=20000V的加速电场加速后,沿平行于偏转电场极板的方向进入偏转电场,并从偏转电场右下端某处射出.若偏转电场电压为U2=10000V,板间距离d=0.4m,板长为L=0.16m,电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)为=4.0×1010c/kg,求:

(1)电子离开加速电场时的速度v0

(2)电子在偏转电场经历的总时间t;

(3)电子在偏转电场偏移的距离y.

正确答案

解:(1)电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速,由动能定理得:

qU1=mv02-0,

代入数据解得:v0=4.0×107m/s;

(2)电子在偏转电场做类平抛运动,平行电板方向做匀速直线运动,垂直电板方向做匀加速直线运动.电子在偏转电场经历时间设为,则有:

t==4×10-9s;

(3)电子在垂直电板方向偏转距离设为y,则有:

y=at2=t2=0.008m;

答:(1)电子离开加速电场时的速度v0为4.0×107m/s;

(2)电子在偏转电场经历的总时间t为4×10-9s.

(3)电子在偏转电场偏移的距离y为0.008m.

解析

解:(1)电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速,由动能定理得:

qU1=mv02-0,

代入数据解得:v0=4.0×107m/s;

(2)电子在偏转电场做类平抛运动,平行电板方向做匀速直线运动,垂直电板方向做匀加速直线运动.电子在偏转电场经历时间设为,则有:

t==4×10-9s;

(3)电子在垂直电板方向偏转距离设为y,则有:

y=at2=t2=0.008m;

答:(1)电子离开加速电场时的速度v0为4.0×107m/s;

(2)电子在偏转电场经历的总时间t为4×10-9s.

(3)电子在偏转电场偏移的距离y为0.008m.

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