【題目】如圖所示，一個(gè)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，又沿中心軸線從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點(diǎn)，O點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量m= 9.0×1031kg，電荷量e= 1.6×1019C，加速電場(chǎng)電壓U0= 2500 V，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U= 200 V，極板的長(zhǎng)度L1=6.0 cm，板間距離d=2.0 cm，極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0 cm(忽略電子所受重力，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求：

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0；

(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h；

(3)電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：（1）電子在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理即可求出進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度；（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中產(chǎn)生的側(cè)位移；粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出至熒光屏這一過(guò)程，做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系即可求h；（3）根據(jù)W=eEy即可求出電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功.

(1)電子在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

代入數(shù)據(jù)得：

(2)設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量

電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：①

電子在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)：②

根據(jù)牛頓第二定律有：③

聯(lián)立①②③代入數(shù)據(jù)得=0.36cm

電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中點(diǎn)

由圖知，

解得：h=0.72cm

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，絕緣輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的O點(diǎn)，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q＝6×10－7C，在圖示坐標(biāo)中，電場(chǎng)方向沿豎直方向，坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為零。當(dāng)小球以2 m/s的速率繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩上的拉力剛好為零。在小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，軌跡上每點(diǎn)的電勢(shì)φ隨縱坐標(biāo)y的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。則下列判斷正確的是(　　)

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為3.2×106V/m

B. 小球重力勢(shì)能增加最多的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了2.4 J

C. 小球做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)

D. 小球所受的洛倫茲力的大小為3 N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為37° 的斜坡上，從A點(diǎn)水平拋出一個(gè)物體，物體落在斜坡的B點(diǎn)，測(cè)得AB兩點(diǎn)間的距離是75 m，，求：

(1)物體拋出時(shí)速度的大小；

(2)落到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�(結(jié)果帶根號(hào)表示)

(3)距離斜坡的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋e，在加速器中被加速．不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子獲得的最大動(dòng)能隨加速電壓U的增大而增大

C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2πRf

D. 質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 ∶1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一正點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，其速率v與時(shí)間t圖象如圖所示，其中ta和tb是電荷在電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，則下列說(shuō)法正確的是

A. a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系為Ea=Eb

B. a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系為Ea>Eb

C. a、b兩點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為

D. 帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，把一個(gè)帶正電的球體A放在絕緣支架上，再把一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球B用絕緣細(xì)繩懸掛在鐵架臺(tái)上，小球靜止在P點(diǎn)時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，電場(chǎng)力方向水平向右。球A與球B之間的距離遠(yuǎn)大于兩球的直徑。求:

(1)球B在P點(diǎn)所受電場(chǎng)力F0的大小及球A產(chǎn)生的電場(chǎng)在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E0的大小;

(2)現(xiàn)緩慢移動(dòng)鐵架臺(tái)，使球B從P點(diǎn)沿水平方向右移，近似認(rèn)為移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力方向始終水平向右，用刻度尺測(cè)出P點(diǎn)右側(cè)不同位置到P點(diǎn)的水平距離x，采取(1)中方法確定出該位置球B所受電場(chǎng)力F，然后作出F-x圖像，如圖乙所示。其中M點(diǎn)為水平移動(dòng)方向上的一點(diǎn)，已知x軸上每小格代表的距離為x0，根據(jù)圖像估算P、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差UPM的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊與金屬滑環(huán)L相連；金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)。使矩形線圈從圖示位置開(kāi)始以恒定角速度繞過(guò)BC、AD中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中正確的是

A. 交流電流表A的示數(shù)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化

B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，交流電流表A的示數(shù)越小

C. 線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

D. 線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除了電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较�，則在0~t時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖像的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組所使用的裝置如圖甲所示。設(shè)沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用沙和沙桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮　?/span>

(1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，下面的操作最合理的是_____。

A.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶在木板上運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)沙的質(zhì)量，多次重復(fù)，直到目測(cè)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

B.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶在木板上運(yùn)動(dòng)，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，輕推小車，調(diào)節(jié)小車上砝碼的質(zhì)量，多次重復(fù)，直到打出的紙帶上的點(diǎn)跡均勻。

C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，去掉�?xì)線和沙桶，不連接紙帶，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復(fù)，直到目測(cè)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

D.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，去掉�?xì)線和沙桶，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復(fù)，直到打出的紙帶上的點(diǎn)跡均勻。

(2)在(1)最合理的方案下，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶在木板上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：xAB=2.25cm、xBC=3.86cm、xCD=5.45cm、xDE=7.05cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42 _______m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)若某同學(xué)利用圖甲所示的裝置，在未通過(guò)(1)中操作的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系時(shí)，得到圖丙所示圖線。已知圖線與橫軸的交點(diǎn)為F0，與縱軸的交點(diǎn)為-a0，重力加速度為g，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車及車上砝碼受到的阻力與重力之比為________。

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