如圖（a）所示，兩平行金屬板相距為d，加上如圖（b）所示的方波形電壓，電壓的最大值為U0，周期為T．現(xiàn)有重力可忽略的一束離子，每個(gè)離子的質(zhì)量為m，電量為q，從與兩板等距處的O點(diǎn)，沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板中．已知每個(gè)離子通過平行板所需的時(shí)間恰為T（電壓變化周期）且所有離子都能通過兩板間的空間，打在兩金屬板右端的熒光屏上，試求：

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

（1）t=（nT+
T
2
）（n=0，1，2，…）時(shí)刻進(jìn)入的離子，前
1
2
T時(shí)間內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，后
1
2
T時(shí)間內(nèi)作類平拋運(yùn)動(dòng)，位移最小，最小位移為：
ymin=
1
2
at2=
1
2
?
qU0
md
?(
T
2
)2=
qU0T2
8md
；
（2）t=nT（n=0，1，2，…）時(shí)刻進(jìn)入的離子，前
1
2
T時(shí)間內(nèi)作類平拋運(yùn)動(dòng)，后
1
2
T時(shí)間內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移最大，最大位移為：
ymax=y1+y2；
其中：類平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分位移大小為 y1=ymin=
qU0T2
8md
；
而經(jīng)過前
1
2
T時(shí)間后豎直分速度大小為 vy=a?
1
2
T=
qU0
md
?
T
2
=
qU0T
2md
，
勻速直線運(yùn)動(dòng)的豎直分位移大小為 y2=vy?
1
2
T=
qU0T2
4md

所以ymax=y1+y2=
qU0T2
8md
+
qU0T2
4md
=
3qU0T2
8md
；
答：
（1）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最小距離為
qU0T2
8md
；
（2）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最大距離為
3qU0T2
8md
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一電子（電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力）從靜止開始經(jīng)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(shí)，光點(diǎn)偏離中線與熒光屏交點(diǎn)O，打在熒光屏上的P點(diǎn)，求：
（1）電子從加速電場(chǎng)出來的速度
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)出來的動(dòng)能
（3）電子在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離
.
OP
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，a．b．c．d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子射入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線MN，由此可知（　�。�
A．電子在N的動(dòng)能大于在M的動(dòng)能
B．電子在N的電勢(shì)能小于在M的電勢(shì)能
C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左
D．電場(chǎng)中，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

現(xiàn)有一束帶同種等量電荷的不同離子，從同一點(diǎn)以垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，當(dāng)飛出電場(chǎng)后在熒光屏上形成一個(gè)亮點(diǎn)，則（　�。�
A．離子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度相同
B．離子進(jìn)入電場(chǎng)的初mv相同
C．離子進(jìn)入電場(chǎng)的初動(dòng)能相同
D．離子必須經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過兩極板．若不計(jì)重力，下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變？（　　）
A．粒子速度的大小B．粒子所帶的電荷量
C．電場(chǎng)強(qiáng)度D．磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放，小球沿著與豎直向下夾30°的方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E=mg/2時(shí)、E所有可能的方向可以構(gòu)成（　�。�
A．一條線B．一個(gè)平面C．一個(gè)球面D．一個(gè)圓錐面

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一帶電粒子，經(jīng)測(cè)量它的荷質(zhì)比約為q/m=8×1011c/kg，從靜止出發(fā)被1000V的電壓加速，然后進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為5×104N/m的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，進(jìn)入時(shí)的速度方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的方向垂直．已知偏轉(zhuǎn)電極長6cm，求：
（1）帶電粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度？
（2）帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移？
（3）帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

若將變壓器輸出的交流信號(hào)按圖所示與示波器連接，對(duì)示波器調(diào)節(jié)后，在熒光屏上出現(xiàn)的波形應(yīng)為下圖所示四種波形中的                               (　　)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

右圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)打在熒光屏上的P點(diǎn)，已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度大��；
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y1；
（3）熒光屏上P點(diǎn)到中心位置O點(diǎn)的距離。

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