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(8分)(2014秋•太原期中)如图的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子(初速为零),金属丝和竖直金属板之间加以电压U1,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,板长为l,相距为d,两极板间加以电压U2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,质量为m,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力.求:

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(1)电子射入偏转电场时的速度;

(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y.

 

(1)电子射入偏转电场时的速度是; (2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量是   【解析】 试题分析:(1)电子在加速电场中,电场力做正功,获得了动能,根据动能定理求解. (2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,在垂直于板面的方向上做匀加速直线运动,平行于板的方向上做匀速直线运动,运用运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解. 【解析】 (1)电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板,两处的电势差为U1,电势能的减少量是eU1,减少的电势能全部转化为电子的动能,所以: eU1= 解得: (2)电子在垂直于板面的方向受到静电力,由于电场不随时间改变,而且是匀强电场,所以整个运动过程中在垂直于板面的方向上加速度是不变的,做匀加速直线运动,加速度是: 电子射出电场时,在垂直于板面方向偏移的距离为: y= 其中t为飞行时间,由于电子在平行于板面的方向不受力,所以这个方向上做匀速运动,由 l=v0t可求得: t= 将a和t代入y的表达式中,得到: y= 答:(1)电子射入偏转电场时的速度是; (2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量是
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(8分)(2014秋•太原期中)在如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=4Ω,当开关S闭合时,R2上消耗的电功率为4W,当开关S断开时,电压表示数为4.5V,求电源的电动势和内阻值.

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(7分)(2014秋•太原期中)如图,将电荷量为q=+3.0×10﹣6C的试探电荷从匀强电场中的A点沿电场线移动到B点,已知AB=6cm,电场力做的功为W=3.6×10﹣6J,求:

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(1)A,B两点的电势差.

(2)匀强电场的电场强度E.

 

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(8分)(2014秋•太原期中)利用图1的电路描绘一个额定电压为3V的小灯泡L的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到3V,(结果保留2位有效数字)

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(1)按图1的电路,将图2所示的实物连线补画完整.

(2)连接好电路后,将开关S闭合,反复调节滑动变阻器的阻值,得到若干组U、I的数据,在坐标纸上作出该灯泡的I﹣U图象如图3所示,由图可知,该灯泡的额定功率是      W,该灯泡的电阻随温度的变化规律是:温度升高,电阻     

(3)若将该灯泡与一个11.5Ω的定值电阻串联,直接接到电动势为E=3.60V,内电阻r=0.5Ω的电池组两端,则可估算出该小灯泡的实际功率为      W.

 

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(6分)(2014秋•太原期中)在测量金属线电阻率的实验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝Rx(阻值约4Ω);

电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);

电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);

电源:E(电动势3V,内阻不计)

滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线若干.

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(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为      mm.

(2)为使测量尽量精确,电流表应选      (“A1”或“A2”),电路应选用图2中的      (“甲”或“乙”).

 

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(3分)(2014秋•太原期中)如图,电源电动势为E、内阻值为r,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻器,C是平行板电容器,MN是电路中导线上的两个点,将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后,下列判断正确的是(  )

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A.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变小

B.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变大

C.在将S由a掷到b的瞬间,导线MN中有从M向N的电流

D.在将S由a掷到b的瞬间,导线MN中没有电流

 

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