如下图所示为电子显示仪器(如示波器)的核心部件。如图所示,部分为加速装置,阴极产生的热电子由静止开始经加速电压u1加速后,进入板长为,间距为d,电压为u2的偏转

如下图所示为电子显示仪器(如示波器)的核心部件。如图所示,部分为加速装置,阴极产生的热电子由静止开始经加速电压u1加速后,进入板长为,间距为d,电压为u2的偏转

题型:不详难度:来源:
如下图所示为电子显示仪器(如示波器)的核心部件。如图所示,部分为加速装置,阴极产生的热电子由静止开始经加速电压u1加速后,进入板长为,间距为d,电压为u2的偏转区域,距偏转区域右侧为的位置是荧光屏,电子轰击荧光屏能够显示出光斑。依据上述信息,求:
(1)若偏转电压μ2为稳定的直流电压,试推导Y的表达式;
(2)若u2=kt,光斑在荧光屏上做什么运动?速度多大?
(3)若u2=βt2,光斑在荧光屏上做什么运动?加速度多大?
(4)若u2=umsinωt,光斑在荧光屏上的运动性质如何?光斑在荧光屏上的运动范围多大?
答案
(1)
(2)
(3)加速度大小为
(4)光斑在萤光屏上做简谐运动,如果频率足够高,则成一条竖直亮线,运动范围等于振幅的2倍,即
解析
(1)电子的加速过程,由动能定理得
进入偏转电场后,平行于板的方向电子做匀速直线运动
垂直于板的方向做初速为0的匀加速直线运动,
电子射出平行板偏转电场后速度的偏向角为,
(设为沿方向的分速度)反向延长出射速度方向的直线,交原运动方向于点,则
,.
由于三角形相似得,

(2)若
因为OP与时间成正比,所以光斑在萤光屏上做匀速直线运动,速度的大小等于时间前面的系数。即.
(3)若
光斑在萤光屏上做匀加速直线运动,加速度大小为
(4)若,
光斑在萤光屏上做简谐运动,如果频率足够高,则成一条竖直亮线,运动范围等于振幅的2倍,即
带电粒子在电场中的运动,平等板电容器是近几年高考中考查命题频率较高,且集中在带电粒子在电场中的运动、电场力做功与电势能的变化这几个知识点上,尤其是在与力学知识的结合中巧妙地把电场的概念、牛顿定律和功能关系等联系命题,对老先生能力有较好的测试作用,试题题型全面,一般是以选择和填空的形式出现,命题趋于综合能力的考查,且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿定律、功和能及交变电流等构成综合试题,考查分析问题能力、综合能力和用数学的方法解决物理问题的能力。,此类问题的解题关键是弄清粒子的运动过程,正确分析每个过程中粒子的受力情况,在根据受力情况找对应的运动规律,利用运动学方程解决问题
举一反三
把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是(    )
A.点电荷运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必和所在点的切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必和所在点的电场线的切线方向一致
D.点电荷的受力方向,必和所在点的电场线的切线方向一致

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喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,此微滴经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场后,打到纸上,显示出字体.无信号输入时,墨汁微滴不带电,径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长为L=1.6cm,两板间的距离为d=0.50cm,偏转板的右端距纸L1=3.2cm,若一个墨汁微滴的质量为m=1.6×10-10kg,以v0=20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是U=8.0×103V,若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是Y=2.0mm. 不计空气阻力和墨汁微滴的重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀性.

小题1:上述墨汁微滴通过带电室带的电量是多少;
小题2:若用(1)中的墨汁微滴打字,为了使纸上的字体放大10%,偏转板间电压应是多大。
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如图9-38-4所示,由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中,电容为C,原来不带电.电容器的A板接地,并且中心有一个小孔,通过这个小孔向电容器中射入电子,射入的方向垂直于极板,射入的速度为v0,如果电子是间歇发射的,即第一个电子达B板后再发射第二个电子,并且所有到达板的电子都留在B板上.随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,直至达到一个稳定值,已知电子的质量为m,电荷量为e电子所受的重力忽略不计,两板的距离为d.
  
小题1:当板上聚集了n个射来的电子时,两板间电场的场强E多大?
小题2:最多能有多少个电子到达B板?
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如下图所示,现有一质量为、电荷量的带电小球在水平光滑绝缘桌面上向右以的速度匀速直线运动,某时从桌边缘D水平飞出,之后小球恰好从竖直放置的有等量异种电荷的平行金属板P、Q上端E处进入两板间,又沿直线运动碰到Q板上的F点,不计各种阻力,已知DE之间的竖直高度,两板间的距离,匀强电场只存在于M、N之间,取。求:
(1)判断两板带电正负情况,求出两极板间的电势差
(2)小球由D到F所用总时间
(3)小球到达F点时的动能

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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?
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