有一電子經(jīng)電壓U1加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能打在B板的正中點(diǎn),設(shè)電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,求:
(1)電子剛進(jìn)入平行金屬板時(shí)的初速度v0;
(2)電子的偏轉(zhuǎn)時(shí)間t.
(3)平行金屬板的長(zhǎng)度L.
分析:(1)電子在加速電場(chǎng)中,電場(chǎng)力做正功qU1,根據(jù)動(dòng)能定理求解v0;
(2)由題:電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能打在B板的正中點(diǎn),得知:y=
1
2
d
,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再位移公式求出時(shí)間.
(3)由題x=
1
2
L
,則由L=2x=2v0t求解.
解答:解:(1)由動(dòng)能定理有 eU1=
1
2
mv02

       得 v0=
2eU1
m

   (2)沿電場(chǎng)方向:電場(chǎng)力 F=eE   a=
eE
m
=
eU2
md

     又
d
2
=
1
2
at2
t=
d
a
=d
m
eU2

   (3)沿v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),有
L
2
=v0t

    故L=2v0t=2
2eU1
m
×d
m
eU2
=2d
2U1
U2

答:(1)電子剛進(jìn)入平行金屬板時(shí)的初速度v0=
2eU1
m
;
    (2)電子的偏轉(zhuǎn)時(shí)間t=d
m
eU2

    (3)平行金屬板的長(zhǎng)度L=2d
2U1
U2
點(diǎn)評(píng):本題是分析和處理帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,關(guān)鍵是分析運(yùn)動(dòng)情況和選擇解題規(guī)律.比較容易.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

有一種電子儀器叫示波器,可以用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況,示波器的核心部件是示波管,如圖1所示,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.
如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線傳播,打在熒光屏中心,且在屏中心處產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進(jìn),最終打在熒光屏上形成亮斑,如圖2所示.已知電子從電子槍射出(初速可不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后,以垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向沿中軸線進(jìn)入YY'間的勻強(qiáng)電場(chǎng),又知偏轉(zhuǎn)電極XX'上無電壓;偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U2,板間距離為d,極板長(zhǎng)為l,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為L(zhǎng).電子所帶電量為e,質(zhì)量為m.
(1)求電子經(jīng)過加速后獲得的速度v0的大小;
(2)求電子剛剛飛出YY'間電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向偏移量y;
(3)求電子打在熒光屏上形成的亮斑與屏幕中心的豎直距離y’.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示為某儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,由O1處靜止釋放的電子經(jīng)加速電壓U1加速后沿橫截面為正方形的金屬盒中軸線O2O3射入金屬盒,O2為金屬盒左端面的中心,金屬盒由上下兩個(gè)水平放置、前后兩個(gè)豎直放置,長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)0的金屬薄板組成(它們不相連),金屬盒橫截面如圖2,距盒右端面L2處有一面積足夠大并與O2O3相垂直的接收屏,屏中心為O,O1O2O3O在同一水平直線上.屏上所設(shè)直角坐標(biāo)軸的X軸垂直紙面向外.儀器可在盒前、后兩面及上、下兩面加如圖3所示的UXX′-t掃描電壓及UYY′-t的正弦交流電壓.設(shè)電子的質(zhì)量為m,帶電量為e,圖中U0、T均為已知量.設(shè)所有入射的電子均能到達(dá)屏,不計(jì)電子所受重力、電子間的相互作用及電子由靜止釋放到O2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.在每個(gè)電子通過電場(chǎng)的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作恒定的.

(1)如儀器只提供UXX′-t掃描電壓,請(qǐng)定性說明t=T/4時(shí)刻入射的電子在盒內(nèi)及離盒后各做什么運(yùn)動(dòng);
(2)如儀器只提供UXX′-t掃描電壓,試計(jì)算t=T/4時(shí)刻入射的電子打在屏上的坐標(biāo);
(3)如果在盒內(nèi)同時(shí)具有UXX′-t掃描電壓和UYY′-t的正弦交流電壓,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上提供的坐標(biāo)圖上標(biāo)出t=T/2至t=3T/2時(shí)間段入射的電子打在屏上所留下的痕跡示意圖,其中坐標(biāo)圖上每單位長(zhǎng)度為
L1(L1+2L2)U08L0U1
[不要求計(jì)算過程].

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科目:高中物理 來源: 題型:

有一種電子儀器叫示波器,可以用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況,示波器的核心部件是示波管,如圖甲所示,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線傳播,打在熒光屏中心,且在屏中心處產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進(jìn),最終打在熒光屏上形成亮斑,如圖乙所示.已知電子從電子槍射出(初速可不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后,以垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向沿中軸線進(jìn)入YY'間的勻強(qiáng)電場(chǎng),又知偏轉(zhuǎn)電極XX'上無電壓;偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U2,板間距離為d,極板長(zhǎng)為l,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為L(zhǎng).電子所帶電量為e,質(zhì)量為m.

(1)求電子經(jīng)過加速后獲得的速度v0的大小

(2)求電子剛剛飛出YY'間電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向偏移量y

(3)求電子打在熒光屏上形成的亮斑與屏幕中心的豎直距離y’

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年重慶市高三年級(jí)第四次月考理綜物理部分 題型:計(jì)算題

有一種電子儀器叫示波器,可以用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況,示波器的核心部件是示波管,如圖甲所示,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線傳播,打在熒光屏中心,且在屏中心處產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進(jìn),最終打在熒光屏上形成亮斑,如圖乙所示.已知電子從電子槍射出(初速可不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后,以垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向沿中軸線進(jìn)入YY'間的勻強(qiáng)電場(chǎng),又知偏轉(zhuǎn)電極XX'上無電壓;偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U2,板間距離為d,極板長(zhǎng)為l,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為L(zhǎng).電子所帶電量為e,質(zhì)量為m.

(1)求電子經(jīng)過加速后獲得的速度v0的大小

(2)求電子剛剛飛出YY'間電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向偏移量y

(3)求電子打在熒光屏上形成的亮斑與屏幕中心的豎直距離y’

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解