[题目]如图甲所示.圆盒为电子发射器.厚度为h.M处是电子出射口.它是宽度为d.长为圆盒厚度的狭缝.其正视截面如图乙所示.D为绝缘外壳.整个装置处于真空中.半径为a的金属圆柱A可沿半径向外均匀发射速率为v的低能电子,与A同轴放置的金属网C的半径为b.不需要电子射出时.可用磁场将电子封闭在金属网以内,若需要低能电子射出时.可撤去磁场.让电子直接射出,若需要高能电子. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，圆盒为电子发射器，厚度为h，M处是电子出射口，它是宽度为d、长为圆盒厚度的狭缝。其正视截面如图乙所示，D为绝缘外壳，整个装置处于真空中，半径为a的金属圆柱A可沿半径向外均匀发射速率为v的低能电子；与A同轴放置的金属网C的半径为b。不需要电子射出时，可用磁场将电子封闭在金属网以内；若需要低能电子射出时，可撤去磁场，让电子直接射出；若需要高能电子，撤去磁场，并在A、C间加一径向电场，使其加速后射出。不考虑A、C的静电感应电荷对电子的作用和电子之间的相互作用，忽略电子所受重力和相对论效应，已知电子质量为m，电荷量为e。

（1）若需要速度为kv (k >1) 的电子通过金属网C发射出来，在A、C间所加电压U是多大？

（2）若A、C间不加电压，要使由A发射的电子不从金属网C射出，可在金属网内环形区域加垂直于圆盒平面向里的匀强磁场，求所加磁场磁感应强度B的最小值；

（3）若在C、A间不加磁场，也不加径向电场时，检测到电子从M射出形成的电流为I，忽略电子碰撞到C、D上的反射效应和金属网对电子的吸收，以及金属网C与绝缘壳D间的距离，求圆柱体A发射电子的功率P。

【答案】（1）=（2）（3）

【解析】(1) 对电子经CA间的电场加速时，由动能定理得

所需加速电压为U=

(2)电子在CA间磁场中做圆周运动时，其轨迹圆与金属网相切时，对应的磁感应强度为BC。设此轨迹圆的半径为r，则

解得

解得最小磁感应强度为：

(3)设时间t内由M口射出的电子数为n，则

设时间t内从A中发射的电子数为N

圆柱体A发射电子的功率为

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A. R1消耗的电功率为R2消耗的电功率的2倍。

B. 流过R1的电流有效值等于流过R3的电流有效值。

C. R2两端的电压有效值是R3两端电压有效值的2倍

D. 流过R2的电流有效值流过是R4电流有效值的2倍

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【题目】用电流表和电压表测定某圆柱体的电阻率，实验室提供了以下实验器材：

A．一节干电池及电池夹

B．直流电流表（量程0.6A内阻0.100Ω、3A内阻0.025Ω）

C．直流电压表（量程3V内阻5kΩ、15V内阻25kΩ）

D．待测圆柱体

E．电阻箱（阻值范围0~9999Ω，最大允许电流为1A）

F．多用电表

G．游标卡尺

H．螺旋测微器

I．导线若干根

①粗测圆柱体的电阻，选择多用电表“×1”倍率的电阻挡，调零后将表笔分别与待测圆柱体两端相连，示数如图（a）所示，结果为_________Ω。

②用最小分度为毫米的刻度尺测量圆柱体的长度L，示数如图（b）所示，结果为L=___cm。

③用螺旋测微器测量圆柱体的直径D，如图（c）所示，D=_________mm 。

④将电流表和电压表接在图（d）的电路中A、B、C、D等接线柱上，请完成实验电路_______。

⑤闭合开关S前，应将电阻箱的电阻R调到__________（填“最大”或“最小”）。

⑥改变电阻箱的电阻值，测得多组电流和电压值，做完实验后断开电键开关，拆除线路。若电流表和电压表的示数分别为I、U，则圆柱体的电阻率为_____________（用题中的物理量符号表示）。

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【题目】某同学测量一节干电池的电动势和内阻，现有待测电池、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流2A）、开关各一个、导线若干。为了防止实验测量时数据过密（即要求电压变化范围相对大一些），另外还配有一个定值电阻R0（阻值为1Ω、额定功率为5W）。

(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整______。

(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了图13所示的U－I图像，则电源的电动势E＝______V，电源内阻r＝_____Ω。

（3）在上述实验过程中存在系统误差。在图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图14中能正确表示二者关系的是______（选填选项下面的字母）。

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A. A球面电势比B球面电势高

B. 电子在AB间偏转电场中做匀变速运动

C. 等势面C所在处电势大小为

D. 等势面C所在处电场强度的大小为E=

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A. 电源的电动势为8 V

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C. 电源输出功率的最大值为4 W

D. 电源消耗的最大功率为8 W

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