如圖甲所示為電視機(jī)中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計(jì)逸出的電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0。磁場區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運(yùn)動的速度很大，所以在每個(gè)電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場，不計(jì)電子之間的相互作用。
（1）求電子射出電場時(shí)的速度大小。
（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。
（3）所有的電子都能從磁場的bc邊射出時(shí)，熒光屏上亮線的最大長度是多少？
（1）（2）（3）
（1）設(shè)電子射出電場的速度為v，則根據(jù)動能定理，對電子的加速過程有


（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0或-B0時(shí)，電子剛好從b點(diǎn)或c點(diǎn)射出





設(shè)電子打在熒光屏上離O′點(diǎn)的最大距離為d，

由于偏轉(zhuǎn)磁場的方向隨時(shí)間變化，根據(jù)對稱性可知，熒光屏上的亮線最大長度為：
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

將帶電量為l×10-8C的正電荷a，從無限遠(yuǎn)處的P點(diǎn)移到電場中的A點(diǎn)，要克服電場力做功1×10-6J．若取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，問：
(1) 電荷a的電勢能是增加還是減少? 電荷a在A點(diǎn)具有多少電勢能?
(2) A點(diǎn)的電勢是多少? 
(3) 若僅靠電場力可以把帶電量為2×10-8C的電荷b從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，說明電荷b帶正電還是帶負(fù)電? 電場力做了多少功?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


個(gè)帶正電、質(zhì)量為的小球由靜止釋放，運(yùn)動中小球的速度方向與豎直方向夾角一直
保持為．現(xiàn)將該小球從電場中某點(diǎn)以初速 、方向與電場方向成拋出，如圖所
示．重力加速度取g，．求：

(1)小球受到電場力的大�。�
(2)拋出后，小球回到與拋出點(diǎn)等高處的時(shí)間；
(3)小球從拋出至到回到與拋出點(diǎn)等高處的過程中，電勢能變化了多少．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為示波器的原理圖，電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉(zhuǎn)電極YY’、XX’，設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長均為L1，板間距離均為d，偏轉(zhuǎn)電極XX’的右端到熒光屏的距離為L2，電子電量為e，質(zhì)量為m(不計(jì)偏轉(zhuǎn)電極YY’和XX’之間的間距)。在YY’、XX’偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓時(shí)，電子恰能打在熒光屏上坐標(biāo)的原點(diǎn)。

求：（1）若只在YY’偏轉(zhuǎn)電極上加電壓U YY’=U1(U1>0)，則電子到達(dá)熒光屏上的速度多大？（2）在第（1）問中，若再在XX’偏轉(zhuǎn)電極上加上U XX’ =U2(U2>0)，試在熒光屏上標(biāo)出亮點(diǎn)的大致位置，并求出該點(diǎn)在熒光屏上坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。（13分）
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平面上有一傾角為α＝30°的斜面，圖中豎直虛線左側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，虛線右側(cè)無電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q的絕緣小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端A點(diǎn)以初速度v0水平向右拋出，小球落到斜面上的B點(diǎn)，且B點(diǎn)恰好為電場右側(cè)邊界與斜面的交點(diǎn)，接著小球與斜面發(fā)生彈性碰撞，當(dāng)小球再次落到斜面上時(shí)恰好打在斜面最底端的C點(diǎn)，已知重力加速度為g，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為，求：斜面總長度L。（小球與斜面發(fā)生彈性碰撞時(shí)，碰撞前后的瞬間速度大小相等，且遵守光的反射定律）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量的帶電小球在水平光滑絕緣桌面上向右以的速度勻速直線運(yùn)動，某時(shí)從桌邊緣D水平飛出，之后小球恰好從豎直放置的有等量異種電荷的平行金屬板P、Q上端E處進(jìn)入兩板間，又沿直線運(yùn)動碰到Q板上的F點(diǎn)，不計(jì)各種阻力，已知DE之間的豎直高度，兩板間的距離，勻強(qiáng)電場只存在于M、N之間，取。求：
（1）判斷兩板帶電正負(fù)情況，求出兩極板間的電勢差。
（2）小球由D到F所用總時(shí)間。
（3）小球到達(dá)F點(diǎn)時(shí)的動能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，空間中存在兩條射線OM、ON，以及沿射線OM方向的勻強(qiáng)電場，已知∠NOM＝θ，某帶電粒子從射線OM上的某點(diǎn)P垂直于OM入射，僅在電場作用下經(jīng)過射線ON上的Q點(diǎn)，若Q點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)且OQ＝L，求（1）粒子入射點(diǎn)P離O點(diǎn)的距離S。
（2）帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點(diǎn)入射，則改變電壓U時(shí)，欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點(diǎn)，試畫出電壓U與勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E之間的關(guān)系。（只定性畫出圖線，無需說明理由）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為電子顯示儀器（如示波器）的核心部件．如圖所示，左邊部分為加速裝置，陰極產(chǎn)生的熱電子（電荷量為e，質(zhì)量為m）由靜止開始經(jīng)加速電壓μ1加速后，進(jìn)入板長為l，間距為d，直流電壓為μ2的偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)區(qū)域右側(cè)為熒光屏，電子轟擊熒光屏能夠顯示出光斑P．依據(jù)上述信息，求：
（l）電子離開加速電場時(shí)的速度大��；
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度與進(jìn)入時(shí)速度的夾角的正切值；
（3）若把某時(shí)刻做為計(jì)時(shí)起點(diǎn)t=0，從該時(shí)刻起顯示屏由靜止開始向左做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，試定量說明光斑在屏上的運(yùn)動性質(zhì)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖1所示，A和B是真空中兩塊面積很大的平行金屬板、加上交變電壓，在兩板間產(chǎn)生變化的電場。已知B板電勢為零，在0～T時(shí)間內(nèi)，A板電勢UA隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示，其中UA的最大值為U0，最小值為 -2U0 。在圖1中，虛線MN表示與A、B板平行且等距的一個(gè)較小的面，此面到A和B的距離皆為L。在此面所在處，不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電微粒，微粒隨時(shí)間均勻產(chǎn)生出來。微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場力的作用下運(yùn)動。設(shè)微粒一旦碰到金屬板，就附在板上不再運(yùn)動，且其電量同時(shí)消失，不影響A、B板的電壓。已知在0～T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生出來的微粒，最終有四分之一到達(dá)了A板，求這種微粒的比荷（q/m）。（不計(jì)微粒重力，不考慮微粒之間的相互作用）。

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