（9分）如图所示，真空室中阴极K逸出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属极板A、B间的中心线射入,金属极板A、B长均为L，相距为d，

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（9分）如图所示，真空室中阴极K逸出电子（初速不计），经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属极板A、B间的中心线射入,金属极板A、B长均为L，相距为d，两板间加上恒定电压U₀，在两极板右侧与极板右端相距D处有一个与两极板中心线垂直的足够大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．已知电子的质量为m_e，带电荷量为-e（不计电子的重力）。求：

（1）电子刚进入偏转极板A、B时的初速度v=?
（2）要使所有电子都能打在荧光屏上，则所加偏转电压的U₀应满足什么条件？
（3）偏转电压满足第2问条件下，求电子从逸出至打到荧光屏上增加的动能。

答案

（1）

（2）设偏转距离为

时所对应的电压为

，则

时所有粒子均能射出。

2分

1分
（3）

2分

解析

略

举一反三

如图一所示，在一水平放置的平行金属板电容器间加上图二所示的交变电压，在平行板电容器的右面距离为L处是一竖直放置的屏。现有质量为m、带电量为q的粒子，连续不断地从平行板电容器的正中央以水平速度v₀射入。已知平行板电容器板长为L，两板间距离为d，两板间所加电压的周期为T，电压大小为u₀，不计重力。求：
(1)若

，求带电粒子打在屏上离O点的最大距离。(粒子与板不会发生接触)
(2)若

，求带电粒子打在屏上离O点的最大距离。(粒子与板不会发生接触)

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让质子（

）、氘核(

)和氦核(

)的混合物以相同的速度垂直电场方向进入同一偏转电场，则它们离开电场时

A．仍是一股离子束

B．会分离为两股离子束

C．会分离为三股粒子束

D．无法确定

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（10分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。
（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器。求离子从a板到达探测器的飞行时间。
（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系。

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电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t₀，当在两板间加如图乙所示的周期为2t₀、幅值恒为U₀的电压时，所有电子均从两板间通过，然后进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：
（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？
（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？
（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？（已知电子的质量为m、电荷量为e）

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如图所示，一个α粒子（氦核）在电势差为U₁=100V的电场中由静止开始加速运动，然后射入电势差为U₂=10V的两块平行板的偏转电场中，偏转电场极板长L="20" cm，间距d="5" cm。若α粒子能飞离平行板区（重力可忽略），则α粒子刚进入偏转电场时的动能为 eV,飞离偏转电场时的偏移量y= m。

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