題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示,B為電源,電動勢E=75V,內阻不計。R1為固定電阻,R2為光敏電阻。C為平行板電容器,虛線OO′到兩極板距離相等,極板長l=6.0×10-2m,兩極板的間距d=1.0×10-2m。P為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的兩個半圓形透光片a和b構成,它繞AA′軸按圖中箭頭方向勻速轉動。當細光束通過不同的透光片照射光敏電阻R2時,R2的阻值不同。有一細電子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s連續不斷地射入平行板電容器C,電子發生偏轉。平行板電容器右端有一接收屏S,電子打到屏上的位置與OO′的距離記為y。當光束剛開始通過透光片a照射R2時取t=0,隨著圓盤轉動,y隨時間t變化的關系如圖乙所示。忽略細光束的寬度,忽略電容器的充、放電時間以及電子所受的重力。假設照在R2上的光強發生改變時R2阻值立即有相應的改變。
(1)求圓盤P勻速轉動的角速度ω;
(2)已知電子的電荷量e=1.6×10-19C,電子的質量m=9×10-31kg。當細光束通過透光片a照射光敏電阻R2時,R2的阻值為1000Ω,當細光束通過透光片b照射光敏電阻R2時,R2的阻值小于1000Ω。
Ⅰ.定值電阻R1的阻值;
Ⅱ.光束通過透光片b照射R2時,R2的阻值應滿足什么條件?
圖甲
圖乙
圖1中ε為電源,電動勢,內阻不計。固定電阻
,
為光敏電阻。C為平行板電容器,虛線到兩極板距離相等,極板長
,兩極板的間距
,S為屏,與極板垂直,到極板的距離
。P為一圓盤,由形狀相同透光率不同的三個扇形
、
和
構成,它可繞
軸轉動。當細光束通過
、
、
照射光敏電阻
時,
的阻值分別為1000Ω,2000Ω,4500Ω。有一細電子束沿圖中虛線以速度
連續不斷地射入C。已知電子電量
,電子質量
。忽略細光束的寬度、電容器的充電放電時間及電子所受重力。假設照在
上的光強發生變化時
阻值立即有相應的改變。
(1)設圓盤不轉動,細光束通過b照射到上,求電子到達屏S上時,它離O點的距離y。(計算結果保留二位有效數字)。
(2)設轉盤按圖1中箭頭方向勻速轉動,每3秒轉一圈。取光束照在、
分界處時
,試在圖2給出的坐標紙上,畫出電子到達屏S上時,它離O點的距離y隨時間t的變化圖線(0~6s間)。(不要求寫出計算過程,只按畫出的圖線評分。)
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