下圖為一真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計),經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。 已知M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力。

(1)求電子穿過A板時速度的大小v0;
(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y;
(3)若要使電子打在熒光屏上P點的上方,加速電壓U1和M、N兩板間的電壓為U2將如何改變?(不用說明理由)
(1)(2)(3)減小加速電壓,增大偏轉(zhuǎn)電壓

試題分析:(1)設(shè)電子經(jīng)電壓加速后的速度為,由動能定理
                             
解得                          
(2)電子以速度進入偏轉(zhuǎn)電場后,做類平拋運動。
設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y,則
沿初速方向勻速直線運動有
垂直初速方向有 
又電場力
根據(jù)F=ma,得加速度為   
解得      
(3)減小加速電壓,增大偏轉(zhuǎn)電壓  
點評:根據(jù)動能定理求出電子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度;電子進入偏轉(zhuǎn)電場后,做類平拋運動,在沿電場方向上做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)運動學公式,求出偏轉(zhuǎn)量;電子出偏轉(zhuǎn)電場后,做勻速直線運動,最終電子到達屏上P點,若要使電子達到P點上方,需增加偏移量或增大偏轉(zhuǎn)角。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標系xoy的第一象限中分布著沿y軸負方向的勻強電場,在第四象限中分布著方向向里垂直紙面的勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶正電微粒,在A點(0,3)以初速度υ0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且先后只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次。已知該微粒的比荷為=102C/kg,微粒重力不計。

求:
(1)微粒從AP所經(jīng)歷的時間和加速度的大;
(2)求出微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角;
(3)電場強度E和磁感強度B的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實線是一簇未標明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線,若帶電粒子q(|Q|?|q|),由a運動到b,電場力做正功。已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是(  。
A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb
B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb
C.若Q為負電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb
D.若Q為負電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平固定放置的平行金屬板M、N,兩板間的距離為d,在兩板的中心(即到上、下板距離相等,到板左、右端距離相等)有一懸點O,系有一長的絕緣細線,線的另一端系有一質(zhì)量為m、帶正電荷的小球,電荷量為q,F(xiàn)對兩板充電,使得兩板間形成一豎直向上的勻強電場,勻強電場的大小為。求:

(1)小球靜止時,細線的拉力大小
(2)現(xiàn)給小球以速度,要使得小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整的圓周運動,小球在整個圓周運動中的最小速度多大?
(3)小球能繞懸點O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,當小球運動到豎直直徑AB的B端時,細線突然斷開,設(shè)此時其水平速度大小為,小球恰好從平行金屬板的邊界飛出,求平行金屬板的長度L。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個帶電粒子以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域,穿出電場后接著又進入勻強磁場區(qū)域.設(shè)電場和磁場區(qū)域有明確的分界線,且分界線與電場強度方向平行,如圖中的虛線所示.在如圖所示的幾種情況中,可能出現(xiàn)的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)一個電子在的電壓作用下得到一定速度后垂直于平行板間的勻強電場飛入兩板間的中央,如圖所示。若平行板間的距離,板長,問在平行板上加多大電壓才能使電子剛好飛出平行板?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長L=5cm,兩板間距d=1cm,兩板間電壓U=91V不變,上板帶正電。距離極板右端s=10cm處有一接收屏,各種速度的電子沿水平方向從兩板中央射入。電子的質(zhì)量=0.91×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C。求:

(1)到達接收屏上的電子的初速度應(yīng)滿足的條件;
(2)電子打到接收屏上距中心O的最大距離;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場.一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場垂直的方向,立即進入場強大小為E的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在照相底片D上.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大。
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x,求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、mL表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為a、bc,,一帶電粒子(不計重力)射入電場中,其運動軌跡如實線KLMN所示,由圖可知
A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負功
B.粒子從L到M的過程中,靜電力先做正功后做負功
C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中,動能先增加后減小

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