练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形.它的工作原理等效成下列情况：如图所示,真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板，A、B间的中心线射入板中.板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀.在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的.在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交.当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿-x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动.(已知电子的质量为m，带电量为e，不计电子重力)求：?

    （1）电子进入AB板时的初速度；?
    （2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？?
    （3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，①荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？②计算这个波形的最大峰值和长度.③并在如图丙所示的x-y坐标系中画出这个波形.
    （1）（2）＜（3）①T；②最大峰值，波长vT
    ③波形图如下.

    试题分析：（1）电子在加速电场中运动，据动能定理，有,

    (2)因为每个电子在板A、B间运动时，电场均匀、恒定，故电子在板A、B间做类平抛运动，在两板之外做匀速直线运动打在屏上.在板A、B间沿水平方向运动时，有,?
    竖直方向，有,且，?
    联立解得.?
    只要偏转电压最大时的电子能飞出极板打在屏上，则所有电子都能打在屏上，?
    ＜,
    所以＜.?
    (3)要保持一个完整波形，需每隔周期T回到初始位置，设某个电子运动轨迹如图所示，有

    ,
    又知 ，
    联立得 .?
    由相似三角形的性质，得,
    则 ,?
    峰值为 .
    且
    波形图如下

    点评：(1)示波器的原理是带电粒子经电场加速后进入偏转电场，如果偏转电场电压恒定时带电粒子做类平抛运动，根据两方向的运动规律求解，而如果是变化的电压，需找出偏转位移与电压的关系，进一步求出要求的量．(2)示波管中的电子因重力忽略不计，因此电子离开偏转电场后向屏上的运动，不再是曲线运动而是匀速直线运动．其在荧光屏上偏离中心O的距离y，既可以用在偏转电场中的偏转距离和离开偏转电场后偏转距离之和求出，又可以用其离开偏转电场好似从板间出射出的数学法(相似三角形法或三角函数法)求出．
    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：单选题

    如图所示，初速为零的电子经电压加速后，垂直进入偏转电场偏转，离开偏转电场时侧向位移是.偏转板间距离为，偏转电压为，板长为.为了提高偏转灵敏度（每单位偏转电压引起的侧向位移），可采用下面哪个办法
    A．增大偏转电压
    B．减小板长
    C．减小板间距离
    D．增大加速电压

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN成60°角，最终粒子从边界MN离开磁场.求：

    （1）粒子离开电场时的速度大小v；
    （2）粒子在磁场中圆周运动的半径r和运动的时间t.
    （3）两边界MN、PQ的最小距离d；

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示直线CD是真空中的一条电场线，若将一电子从A点由静止释放，电子沿电场线从A到B运动中速度随时间变化的图线如图所示，则A、B两点的电势、的高低和场强EA、EB及电子在A、B两点电势能EPA、EPB的大小关系是（　　）

    A、＞       B、EPA＞EPB
    C、EA＞EB          D、EA＜EB

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    一根光滑的绝缘细杆与水平成倾斜放置，其BC部分在向右的匀强电场中，电场强度E＝2×104N/C，在细杆上套一个带负电的电量q=1.73×10-5C,质量m＝3×10-2kg的小球，今使小球由A点静止沿杆下滑从B点进入电场，已知AB长为,如图，求：

    （1）小球进入电场后还能滑行多远？
    （2）小球从A滑至最远时间是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化，调整板间距离时电子仍能穿出偏转电场，应该：
    A．仅使U2加倍
    B．仅使U2变为原来的4倍
    C．仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍
    D．仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    真空中水平放置的两金属板相距为d，两板电压是可以调节的，一个质量为m、带电量为＋q的粒子，从负极板中央以速度vo垂直极板射入电场，当板间电压为U时，粒子经d/4的距离就要返回，若要使粒子经d/2才，返回，可采用的方法是（   ）
    A．vo增大1倍B．使板间电压U减半
    C．vo和U同时减半D．初速增为2vo,同时使板间距离增加d/2

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    带电粒子（不计重力）以初速度V0从a点进入匀强磁场，如图8。运动中经过b点，oa=ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以V0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为：（      ）
    A．V0B．1C．2V0D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示.图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法中正确的是（　 ）
    A．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点低
    B．不论图中实线是电场线还是等势线，a点的场强都比b点小
    C．如果图中实线是电场线，则电子在a点动能较小
    D．如果图中实线是等势线，则电子在b点动能较小

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案