示波器的示意圖如圖所示,金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出,進入偏轉(zhuǎn)電場.電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進,最后打在熒光屏上.設(shè)加速電壓U1=1640V,偏轉(zhuǎn)極板長l=4cm,偏轉(zhuǎn)板間距d=1 cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿板平行方向進入偏轉(zhuǎn)電場.

(1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時,電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?

(1)205 V  (2)0.055 m

解析試題分析:(1)要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大,電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后必須從下板邊緣出來.
在加速電場中,由動能定理得: 
解得:電子進入偏轉(zhuǎn)電場初速度
電子在偏轉(zhuǎn)電場中類平拋運動,在平行極板方向上做勻速直線運動,垂直極板方向上做勻加速直線運動,所以在偏轉(zhuǎn)電場中的飛行時間
根據(jù)牛頓第二定律得:在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度
要使電子從下極板邊緣出來,應(yīng)有:
代入數(shù)據(jù)解得
(2)如圖,設(shè)電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離為y.

電子離開電場的側(cè)向速度
電子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動,設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的時間為t2
在水平方向上有:
在豎直方向上有:
所以電子束最大偏轉(zhuǎn)距離
考點:本題考查帶電粒子在勻強電場中的加速與偏轉(zhuǎn)、動能定理的應(yīng)用、運動的合成與分解、牛頓第二定律等知識點.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.20 m,電阻R=1.0 Ω;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻均可忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B=0.50T的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度方向垂直軌道向下,F(xiàn)用某外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示。求:

(1)桿的質(zhì)量;
(2)桿加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(17分)如圖所示,一個3/4圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC,放置在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,在A點與水平地面AD相接,地面與圓心O等高,MN是放在水平面上長為3R、厚度不計的墊子,左端M正好位于點A,F(xiàn)將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處、管口正上方某處由靜止釋放,不考慮空氣阻力。

(1) 若小球從C點射出后恰好落到墊子的M端, 則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何?
(2) 欲使小球能通過C點落到墊子上,試計算小球離A點下落的最大高度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在水平向右場強為E的勻強電場中,有一質(zhì)量為m、電荷量為q的占由荷從A點由靜止釋放,僅在由場力的作用下經(jīng)時間t運動到B點.求.
(1)點電荷從A點運動到B點過程中電場力對點電荷做的功;
(2)A、B兩點間的電勢差。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)滑雪是人們喜愛的一項體育運動.一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為的斜坡,BC是半徑為的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差為,豎直臺階CD高度差為,臺階底端與傾角為斜坡DE相連.運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下以,通過C點后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)AB豎直方向的高度差;
(2)運動員剛過B點瞬間軌道受到的壓力
(3)運動員在空中飛行的時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示,在方向豎直向下的勻強電場中,一個質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下,小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來.若軌道是光滑絕緣的,小球的重力是它所受的電場力2倍,試求:

⑴A點在斜軌道上的高度h;
⑵小球運動到最低點C時,圓軌道對小球的支持力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖甲所示,固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m,導(dǎo)軌右端連接一阻值為R=4Ω的小燈泡L.在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化如圖乙所示,CF長為2m.在t=0時刻,電阻為r=1Ω的金屬棒ab在水平恒力F=0.2N作用下,由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運動,t=4s時進入磁場,并恰好能夠勻速運動。求:

(1)0-4s內(nèi)通過小燈泡的電流強度;
(2)金屬棒在磁場中勻速運動的速度;
(3)金屬棒的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,一束電子從x軸上的A點以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域,射入的速度為v0,電子質(zhì)量為m,電荷量為e.為了使電子束通過y軸上的B點,可在第一象限的某區(qū)域加一個沿x軸正方向的勻強電場,此電場的電場強度為E,電場區(qū)域沿x軸方向為無限長,沿y軸方向的寬度為s,且已知OA=L,OB=2s,求該電場的下邊界與B點的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F作用下,從A點由靜止開始運動,經(jīng)B點時撤去力F,小滑塊進入半圓形軌道,沿軌道運動到最高點C,從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

(1)若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點。求:
①滑塊通過C點時的速度大;
②滑塊剛進入半圓形軌道時,在B點對軌道壓力的大。
(2)如果要使小滑塊能夠通過C點,求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。

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