精英家教網(wǎng)如圖所示的真空管中，質(zhì)量為m，電量為e的電子從燈絲F發(fā)出，經(jīng)過(guò)電壓U1加速后沿中心線(xiàn)射入相距為d的兩平行金屬板B、C間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)電場(chǎng)后打到熒光屏上，設(shè)B、C間電壓為U2，B、C板長(zhǎng)為l1，平行金屬板右端到熒光屏的距離為l2，求：
（1）電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y？（B、C間電壓為U2時(shí)電子能偏出極板）．
（2）若U1=100v，U2=100v，d=2cm l1，=4cm l2=10cm，電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y0？
分析：（1）電子在加速電場(chǎng)U1中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，根據(jù)動(dòng)能定理求解電子加速獲得的速度大�。�
電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向作初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．根據(jù)板長(zhǎng)和初速度求出時(shí)間．根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，由位移公式求解電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量．電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿穿出電場(chǎng)時(shí)的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平方向：位移為l2，分速度等于v0，求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．豎直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)的距離，再加上電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的距離得到Y(jié)．
（2）將數(shù)據(jù)代入上式，可求得Y0．
解答：解：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，由動(dòng)能定理得：
eU1=
1
2
mv02；
設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，電子的加速度為α，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y1，
電子以速度υ0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有：l1=v0t1；
沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：F=eE2=e
U2
d
=ma，
解得：a=
eU2
md
；
則得：y1=
1
2
a
t
2
1

聯(lián)立以上四式解得：y1=
U2
l
2
1
4U1d
；
設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為υy，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式可知υy=at1；
電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上所用的時(shí)間為t2，
電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，如圖所示，
水平方向：l2=v0t2，
豎直方向：y2=vyt2，
解得：y2=
U2l1l2
2dU1
；
電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離：Y=y1+y2=
(2l2+l1)U2l1
4U1d
；
（2）將U1=100v，U2=100v，d=2cm l1=4cm l2=10cm，代入上式得：
Y0=
(2×10+4)×100×4
4×100×2
cm=12cm
答：（1）電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y是
(2l2+l1)U2l1
4U1d
；
（2）若U1=100v，U2=100v，d=2cm l1=4cm l2=10cm，電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y0是12cm．
點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場(chǎng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)相似，采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，要熟練運(yùn)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)求得偏轉(zhuǎn)距離Y．對(duì)于電子離開(kāi)電場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，也可以利用三角形相似法求解偏轉(zhuǎn)距離y2．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖所示的真空管的，光照射到金屬鈉電極K上，如果有光電子逸出時(shí)就會(huì)奔向陽(yáng)極A，從而在電路中形成電流，G表就會(huì)偏轉(zhuǎn)．在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆重慶市高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在如圖所示的真空管的，光照射到金屬鈉電極K上，如果有光電子逸出時(shí)就會(huì)奔向陽(yáng)極A，從而在電路中形成電流，G表就會(huì)偏轉(zhuǎn)。在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么

A．增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

B．用a光照射真空管鈉電極K時(shí)通過(guò)電流計(jì)G的電流是由c到d；

C．光電管陰極K有光電子逸出時(shí)，如果滑片P向左滑動(dòng)，則從陰極K逸出的光電子的最大初動(dòng)能要增大；

D．采用比a光頻率更高的光時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能將增大。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

在如圖所示的真空管的，光照射到金屬鈉電極K上，如果有光電子逸出時(shí)就會(huì)奔向陽(yáng)極A，從而在電路中形成電流，G表就會(huì)偏轉(zhuǎn)。在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射真空管鈉電極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么


  1. A.
    增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
  2. B.
    用a光照射真空管鈉電極K時(shí)通過(guò)電流計(jì)G的電流是由c到d；
  3. C.
    光電管陰極K有光電子逸出時(shí)，如果滑片P向左滑動(dòng)，則從陰極K逸出的光電子的最大初動(dòng)能要增大；
  4. D.
    采用比a光頻率更高的光時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能將增大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示的真空管中，質(zhì)量為m，電量為e的電子從燈絲Ｆ發(fā)出，經(jīng)過(guò)電壓Ｕ１加速后沿中心線(xiàn)射入相距為d的兩平行金屬板Ｂ、Ｃ間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)電場(chǎng)后打到熒光屏上，設(shè)Ｂ、Ｃ間電壓為Ｕ２，Ｂ、Ｃ板長(zhǎng)為l1,平行金屬板右端到熒光屏的距離為l２,求：

⑴電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y?（Ｂ、Ｃ間電壓為Ｕ２時(shí)電子能偏出極板）．

⑵若Ｕ１=100v，Ｕ２=100v，d=2cm l1,=4cm l２=10cm , 電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離Y0?

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