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(18分) 示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成...

(18分)

       示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用;偏转系统使电子束发生偏转;电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量6ec8aac122bd4f6e=1.6×106ec8aac122bd4f6eC,质量6ec8aac122bd4f6e=0.91×106ec8aac122bd4f6ekg,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场,若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计,要使电子被加速后的动能达到16×106ec8aac122bd4f6eJ,求加速电压6ec8aac122bd4f6e为多大;

(2)电子被加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长6ec8aac122bd4f6e=4.0cm,两板间距离6ec8aac122bd4f6e=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离6ec8aac122bd4f6e=18cm,当在偏转电极上加6ec8aac122bd4f6e的正弦交变电压时,如果电子进入偏转电场的初速度6ec8aac122bd4f6e,求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度;

(3)如图14甲所示,电子枪中灯丝用来加热阴极,使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低,调节阴极与控制栅极之间的电压,可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加,应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。

       电子枪中6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e三个阳极除了对电子加速外,还共同完成对电子的聚焦作用,其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场,图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。

 

(1)1.0×103V (2)10cm (3)应将电压调低。略 【解析】
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(16分)

       如图13所示,水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成,ABBC圆滑连接,斜槽的竖直高度6ec8aac122bd4f6eBC面高出水面的距离6ec8aac122bd4f6e。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下,6ec8aac122bd4f6e取10mol/s2

(1)若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力,求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小;

(2)若由于阻力的作用,游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小6ec8aac122bd4f6e=15m/s,求这一过程中游戏者克服阻力做的功;

(3)若游戏者滑到滑梯末端C点以6ec8aac122bd4f6e=15m/s的速度水平飞出,求他从C点水平飞出到落入水中时,他在空中运动过程中水平方向的位移。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(18分)

(1)如图9所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①下列说法中不符合本实验要求的是         。 (选填选项前面的字母)

A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的赢径必须相同

B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放

C.安装轨道时末端必须水平

D.需要的测量仪器有天平和刻度尺

②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球的平均落点位置MPN,并测得它们到O点的距离分别为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e。已知入射球的质量为6ec8aac122bd4f6e,靶球的量为6ec8aac122bd4f6e,如果测得6ec8aac122bd4f6e近似等于        ,则可认为成功验证了碰撞中的动量守恒。

(2)用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。

①用多用表粗测电阻丝的电阻,结果如图10所示,由此可知电阻丝电阻的测量值约为

        6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图11所示,由此可知金属丝直径的测量结果为

       mm。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:

A.直流电源(电动势约为4.5V,内阻很小)

B.电压表(量程0~3V,内阻约3k6ec8aac122bd4f6e)

C.电压表(量程0~15V,内阻约15k6ec8aac122bd4f6e)

D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1256ec8aac122bd4f6e)

E.电流表(量程0~3A,内阻约0.0256ec8aac122bd4f6e)

F.滑动变阻器(阻值范围0~156ec8aac122bd4f6e,最大允许电流1A)

G.滑动变阻器(阻值范围0~2006ec8aac122bd4f6e,最大允许电流2A)

H.开关、导线。

要求有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择      ,电压表应选择      ,滑动变阻器应选择      。(填字母代号)

④根据上面选择器材,完成图12中实验电路的连接。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图8所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为6ec8aac122bd4f6e的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断,下述表达式中可能正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e       B.6ec8aac122bd4f6e              C.6ec8aac122bd4f6e              D.6ec8aac122bd4f6e

 

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如图7所示,MN为两条沿竖直方向放置的直导线,其中有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流。一带电粒子在MN两条直导线所在平面内运动,曲线ab是该粒子的运动轨迹。带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向,下列说法中可能正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从6ec8aac122bd4f6e点向6ec8aac122bd4f6e点运动

B.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从6ec8aac122bd4f6e点向6ec8aac122bd4f6e点运动

C.N中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从6ec8aac122bd4f6e点向6ec8aac122bd4f6e点运动

D.N中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从6ec8aac122bd4f6e点向6ec8aac122bd4f6e点运动

 

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如图6所示,将一个筛子用四根弹簧支起来(后排的两根弹簧未画出),筛子上装一个电动偏心轮,这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动,从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力,使它做受迫振动。现有一个共振筛其固有周期为0.08s,电动偏心轮的转速是80r/min,在使用过程中发现筛子做受迫振动的振幅较小。已知增大偏心轮电动机的输入电压,可使其转速提高;增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期。下列做法中可能实现增大筛子做受迫振动的振幅的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.适当增大筛子的质量

B.适当增大偏心轮电动机的输入电压

C.适当增大筛子的质量同时适当增大偏心轮电动机的输入电压

D.适当减小筛子的质量同时适当减小偏心轮电动机的输入电压

 

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