【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示．大量電子由靜止開(kāi)始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO′射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓（如圖乙所示）時(shí)，所有電子均能從兩板間通過(guò)，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在豎直放置的熒光屏上．已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)．

（1）求電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO′的最大距離；

（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，

①求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平寬度L；

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度△y。

【答案】（1）（2）①②．

【解析】

（1）由題意可知，要使電子的側(cè)向位移最大，應(yīng)讓電子從0、2t0、4t0…等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為：

解得：

（2）①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為θ，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為：，設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為v1，豎直方向的分速度為vy，則電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)有：

解得：

②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的電子速度大小相等、方向相同，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上．由（1）可知粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO′的最大距離和最小距離的差值為：

所以電子打在熒光屏上的電子束的寬度為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，地球衛(wèi)星開(kāi)始在圓形低軌道1運(yùn)行，在P處點(diǎn)火后，地球衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q再次點(diǎn)火，將地球衛(wèi)星送入更高的圓形軌道3。若地球衛(wèi)星在1、3軌道上運(yùn)行的速率分別為v1、v3，在2軌道上經(jīng)過(guò)P、Q處的速率分別為v2P、v2Q，則

A. v3<v1B. v2P<v2QC. v3> v2QD. v1> v2P

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小李講了一個(gè)龜兔賽跑的故事：龜、免從同一地點(diǎn)出發(fā)，發(fā)令槍響后龜緩慢地向終點(diǎn)跑去，直至到達(dá)終點(diǎn)。兔自恃跑得快，讓龜跑了一段時(shí)間后才開(kāi)始跑，當(dāng)它超過(guò)龜后便在路旁睡起覺(jué)來(lái)，醒來(lái)一看，龜已接近終點(diǎn)了，于是便奮力追去，但最終還是讓龜先到達(dá)了終點(diǎn)。據(jù)此，我們可以將龜兔賽跑的運(yùn)動(dòng)過(guò)程用位移—時(shí)間圖象來(lái)表示，在下圖中正確的是（）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測(cè)試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，定值電阻阻值分別為R1、R2，且R1<R2，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k<1，電流表、電壓表均為理想表，其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向下調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說(shuō)法正確的是

A. B. ＝R2

C. 電源的輸出功率一定減小D. 電壓表示數(shù)一定增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究加速度和力的關(guān)系，其中小車(chē)的質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m(不計(jì)小車(chē)與桌面間及繩與滑輪間的摩擦)。

（1）松開(kāi)砂桶，小車(chē)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，數(shù)據(jù)如圖乙所示，則小車(chē)的加速度a=___ (結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

（2）改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，多次實(shí)驗(yàn)，以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)、小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度a為縱坐標(biāo)，做出的圖像如圖丙，可知小車(chē)的質(zhì)量M=___kg。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示,豎直放置的左端封閉、右端足夠長(zhǎng)且開(kāi)口的U形均勻玻璃管中用水銀柱封閉一段長(zhǎng)為 l0=15cm的空氣柱,兩邊管中水銀柱長(zhǎng)度分別為h1=22.5cm、h2=27.5cm,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。

①試求封閉空氣柱的壓強(qiáng)(用cmHg表示);

②現(xiàn)將U形管緩慢倒轉(zhuǎn)使其開(kāi)口向下,達(dá)到新的平衡,如圖乙所示,假設(shè)在整個(gè)過(guò)程中環(huán)境的溫度不發(fā)生變化,試求新平衡狀態(tài)下空氣柱的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】若彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)其具有的彈性勢(shì)能為0，則彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為形變量�，F(xiàn)有一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻上，如圖所示，另一端與放在光滑水平面上的質(zhì)量為m的物體A相連，質(zhì)量為3m的物體B放置在傾斜角度為的光滑斜面上。A、B兩物體用跨過(guò)定滑輪的輕繩連接，且物體A只在足夠長(zhǎng)的水平面上運(yùn)動(dòng)，物體B只在足夠長(zhǎng)的斜面上運(yùn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)，物體B在沿斜面向上的外力和沿斜面向下的恒力F2的共同作用下保持靜止，此時(shí)輕繩恰好伸直，現(xiàn)撒去外力F1，直到物體B獲得最大速度，彈簧始終未超過(guò)彈性限度。已知重力加速度為g，求：

（1）物體B獲得的最大速度vm；

（2）從撤掉外力F到物體B獲得最大速度的過(guò)程中，輕繩對(duì)物體B做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，x軸在水平地面上，y軸在豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡。小球同時(shí)拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. a和b初速度相同

B. b和c同時(shí)落地

C. a運(yùn)動(dòng)時(shí)間是c的兩倍

D. 增大b的初速度，b與a可能在落地前相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一段交通直道上，一位交警正在路邊執(zhí)勤，突然一輛“鬼火”摩托車(chē)以72km/h的速度從他的身邊駛過(guò)。交警的反應(yīng)時(shí)間為0.5s，用2s的時(shí)間啟動(dòng)警車(chē)。啟動(dòng)警車(chē)后以的加速度勻加速向違章者追去，當(dāng)警車(chē)達(dá)到最高限速126km/h后開(kāi)始勻速，違章者始終以原速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：

（1）交警發(fā)動(dòng)警車(chē)后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間可追上違章者？

（2）警車(chē)追上摩托車(chē)前最大間距為多少？

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