练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图3（a）所示，真空室中电极K发出的电子（初速为零）。经U=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入，A、B板长L=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3（b）。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离，筒绕其竖直轴匀速转动，周期，筒的周长，筒能接收到通过A、B板的全部电子。

    （1）以时（见图b此时）电子打到圆筒记录纸上的点作为坐标系的原点，并取轴竖直向上，试计算电子打到记录纸上的最高点的坐标（不计重力）。
    （2）在给出的坐标纸（如图d）上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。

    （1）第一个最高点的坐标为
              
    第二个最高点的坐标为
            
    第三个最高点的坐标为

    （2）图线参见解析。

    （1）设为电子沿AB板中心线射入电场时的初速度则
          （1）
    电子穿过A、B板的时间为，则
             （2）
    电子在垂直于A、B板方向的运动为匀加速直线运动，对于能穿过A、B板的电子，在它通过时加在两板间的应满足：
           （3）
    由（1）、（2）、（3）解得

    此电子从A、B板射出的沿Y方向分速度为：
           （4）
    以后此电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设纵坐标为y由图（c）可得
             （5）
    由以上各式解得：
           （6）
    由图线可知，加在两板电压的周期，的最大值，因为，在一个周期内只有开始的一段时间间隔内有电子通过A、B板
               （7）
    因为电子打在记录纸上的最高点不止一个，根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定，第一个最高点的坐标为
               （8）
    第二个最高点的坐标为
            （9）
    第三个最高点的坐标为

    由于记录筒的周长为，所以第三个最高点已与第一个最高点重合，即电子打到记录纸上的最高点只有两个，它们的坐标分别由（8）、（9）表示。
    （2）电子打到记录纸上所形成的图线如图（d）。

    本题是综合性较强的一道高考压轴题，可分为四个阶段加速、偏转、放大和扫描。而电子的加速、偏转问题都是学生熟悉的，有新意的是该题把常见的固定的接收屏改为转动的圆筒，加进了扫描因素，构成了一新的情境问题，对学生的能力、素质提出了较高的要求。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，是示波管工作原理示意图，电子经加速电压加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量为，两平行板间的距离为，电势差为，板长为，为了提高示波管的灵敏度（单位偏转电压引起的偏转量）可采取哪些措施？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图甲所示的平行板电容器板间距离为d，两板所加电压随时间变化图线如图乙所示，t=0时刻，质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度V0射入电容器，t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器，带电粒子的重力不计，求：

    （1）平行板电容器板长L；
    （2）子射出电容器时偏转的角度φ；
    （3）子射出电容器时竖直偏转的位移y。
     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题


    ⑴设灯丝产生的热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子枪间的加速电压为U0。竖直偏转极板YY’和水平偏转极板XX’长都为，YY’和XX’两极板间的距离均为d。YY’和XX’紧密相连，不计它们间的间隙。水平偏转极板XX’端到荧光屏的距离为D。如果在偏转极板XX’上不加电压，偏转析板YY’上也不加电压，电子将打到荧光屏上中点O（即坐标轴的坐标原点）。如果在偏转极板XX’上不加电压，只在偏转极板YY’上加一电压Uy（正值），电子将打到荧光屏y轴上正方向某一点，求光点的y坐标值。
    ⑵如果在偏转极板YY’上不加电压，只在偏转极板XX’上加一电压Ux（正值），电子将打到荧光屏上x轴上正方向某一点，求光点的x坐标值。
    ⑶若加速电压为U0=500V，两极板间的距离为d=1cm，偏转极板长=10cm，D=20cm，Uy=4sin10πt（V）；而XX’方向的电压随时间的变化关系如图所示，求荧光屏上观察到的亮线的y—x的函数关系式。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    已知如图，匀强电场方向水平向右，场强，丝线长L=40cm，上端系于O点，下端系质量为，带电量为的小球，将小球从最低点A由静止释放，求：

    ⑴小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角多大？
    ⑵摆动过程中小球的最大速度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个离子的质量为m，电量为q，从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压变化周期相同)，且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。试求：离子击中荧光屏上的位置的范围。(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。重力忽略不计。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在x＜0且y＜0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x＞且y＜0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的P点，已知=l。不计带电粒子所受重力，求：
    （1）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；
    （2）匀强电场的场强大小。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在两块平行金属板中间，有一个处于静止状态的带正电的粒子．若在两板间加交变电压u=Umsinωt，下列判断中正确的是（   ）
    A．粒子的位移一定按正弦规律变化B．粒子的速度一定按正弦规律变化
    C．粒子的加速度一定按正弦规律变化D．粒子的运动轨迹一定是一条正弦曲线

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图是使初速度为零的正离子加速偏转的装置. 已知加速电压为U1，板间距为d1；偏转电压为U2，偏转板长L，板间距为d2. 从偏转板中点O到荧光屏的距离为D，若正离子质量为m，电量为q，求：

    (1) 正离子在加速电场中的加速度a1和离开加速电场时的速度v；
    (2) 正离子在偏转电场中的加速度a2，偏转角的正切tanΦ和侧向位移y ；
    (3) 离子打在屏上的位置到中心点的偏转距离y’。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案