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一電子(電量為e,質量為m,不計重力)從靜止開始經加速電壓U1加速后,以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間,如圖所示,金屬板長為L1,兩板距離為d,豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L2.若在兩金屬板間加直流電壓U2時,光點偏離中線與熒光屏交點O,打在熒光屏上的P點,求:
(1)電子從加速電場出來的速度
(2)電子從偏轉電場出來的動能
(3)電子在熒光屏上偏轉的距離
.
OP

(1)粒子在加速電場中只有電場力做功,根據動能定理有:
eU1=
1
2
m
v20

得電子加速后的速度大小為:v0=
2eU1
m

(2)電子在偏轉電場中做類平拋運動,離開電場時豎直方向的分速度為:vy=at=
eU2
md
?
L1
v0

從偏轉電場出來的速度大小為:v=
v20
+
v2y

則電子從偏轉電場出來的動能為:
Ek=
1
2
mv2
=eU1+
e
U22
L21
4U1d2

(3)電子在偏轉電場中偏轉距離為:y=
1
2
at2
=
1
2
?
eU2
md
(
L1
v0
)2

偏轉角度的正切為:tanθ=
vy
v0
=
eU2L1
md
v20

電子離開電場后偏轉距離為:y′=L2?tanθ
則有:
.
OP
=y+y′=
(L1+2L2)U2L1
4U1d

答:(1)電子從加速電場出來的速度為
2eU1
m

(2)電子從偏轉電場出來的動能為eU1+
e
U22
L21
4U1d2

(3)電子在熒光屏上偏轉的距離為
(L1+2L2)U2L1
4U1d
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,A、B是一對平行放置的金屬板,中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板,兩板間距為d,從P點處連續(xù)不斷地有質量為m、帶電量為-q的帶電粒子(重力不計)沿PQ方向放出,初速度可忽略,在A、B間某時刻t=0開始加有如圖乙所示交變電壓,其電壓大小為U,周期為T,帶電粒子在AB間運動過程中,粒子相互作用力可忽略不計:

(1)如果只有在每個周期的0~時間內放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,則上述物理量之間應滿足怎樣的關系?
(2)如果各物理量滿足第(1)問的關系,求每個周期內從小孔Q中有粒子射出的時間與周期T的比值.

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示波器是一種多功能電學儀器,可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形.它的工作原理等效成下列情況:(如圖甲所示)真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計),經過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.在兩極板右側且與極板右端相距D處有一個與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏,中心線正好與屏上坐標原點相交,電子通過極板打到熒光屏上將出現亮點,若在A、B兩板間加上如圖乙所示的變化電壓,則熒光屏上的亮點運動規(guī)律是(  )
A.沿y軸方向做勻速運動
B.沿x軸方向做勻速運動
C.沿y軸方向做勻加速運動
D.沿x軸方向做勻加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

從陰極發(fā)出的一束電子流可認為初速度為O,在經U=4000V的加速電壓加速后,從兩平行板的中央垂直進入平行板間的勻強磁場,如圖所示,若兩板間距離d=1.0cm,板長l=4.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最大能加多大電壓?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電子從靜止出發(fā)被500V的電壓加速,然后進入另一個電場強度為5000N/C的勻強偏轉電場,進入時的速度方向與偏轉電場的方向垂直.已知偏轉電場電極長6cm,求:
(1)電子進入偏轉電場時的速度v;
(2)電子離開偏轉電場時的速度與進入偏轉電場時的速度方向之間的夾角θ的正切值.(電子的電荷量q=-1.60×10-19C,質量m=0.90×10-30kg)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如h所示,一表面光滑、與水平方向成60°角他絕緣直桿AB放在水平方向他勻強電場中,其下端(B端)距地面高度h=0.8m.有一質量為m=500g他帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過B端他正下方P點處.求:
(1)小環(huán)離開直桿后運動他加速度四小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運動速度他四小v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,質量為m、帶電量為q的帶電粒子從A點以豎直向上的速度v進入電場強度為E的水平勻強電場中.當粒子運動到B點時,速度方向變?yōu)樗,大小仍為v,已知粒子所受電場力和重力的大小相等,下列說法中正確的是( 。
A.粒子在電場中做勻變速運動
B.A、B兩點間的電勢差為
mv2
2q
C.由A點到B點粒子所受合力為零
D.由A點到B點合力對粒子做功為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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(1)勻強電場的電場強度E的大。
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(3)若在O處固定一點電荷+Q,并將帶電小球自D點以某速度向左瞬間推出,結果小球可沿桿運動到B點.求從D到B點過程中小球所受摩擦力的最大值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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(1)離子打在熒光屏上的位置與O′點的最小距離;
(2)離子打在熒光屏上的位置與O′點的最大距離.

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