如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的

如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的

题型:不详难度:来源:
如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点. 已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方,加速电压U1和M、N两板间的电压为U2将如何改变?(不用说明理由)魔方格
答案
(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理
e U1=
1
2
m
v20
-0                            
解得  v0=


2eU1
m

(2)电子以速度v0进入偏转电场后,做类平抛运动.设电子离开偏转电场时的侧移量为y
沿初速方向匀速直线运动,有  L=v0t                  
垂直初速方向,有  y=
1
2
at2

又电场力  F=eE=e
U2
d

根据F=ma,得加速度为 a=
eU2
md

解得  y=
U2
L
4U1d

(3)要使电子打在P点上方,需增大侧移量,由解得 y=
U2
L
4U1d
知,可以减小加速电压U1;增大偏转电压U2                 
所以,(1)电子穿过A板时速度的大小为


2eU1
m

       (2)侧移量为
U2
L
4U1d

      (3)可以减小加速电压U1或增大偏转电压U2
举一反三
在距地面10m高处,以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体,已知物体落地时的速度为16m/s,则下述说法中正确的是(g取10m/s2)(  )
A.抛出时物体的动能为50J
B.物体落地时的动能为128J
C.自抛出到落地时,重力对物体做功为100J
D.飞行过程中物体克服阻力做的功为78J
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B. 滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,沿一平台滑过后水平飞离B点,最后落到地面,空间几何尺度(H、h和L)如图所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:
(1)滑雪者从A到B的过程中,克服摩擦力做的功;
(2)滑雪者离开B点时的速度大小;
(3)滑雪者从B点开始做平抛运动,到达地面时的速度大小.魔方格
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一辆汽车在水平路面上行驶,在一段时间内,牵引力做功为6000J,阻力做功为-100J,这段时间内汽车的动能增加了(  )
A.6100JB.6000JC.5900JD.100J
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一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点,电场力做了5×10-6J的功,那么(  )
A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J的动能
C.电荷的电势能增加了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
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如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.0×10-15kg,电荷量为q=+10-12C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)dysz
(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?魔方格
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