如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U0=8kV的加速電場(chǎng)后，形成電流強(qiáng)度I=2mA的細(xì)電子束，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線連續(xù)地射入，金屬板極板長(zhǎng)度L=10.0×10-2m，極板間距d=5.0×10-3m．在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，若在A、B兩板間加上如圖乙所示的周期性變化電壓，不計(jì)兩板間電子的相互作用力、忽略偏轉(zhuǎn)極板的邊緣效應(yīng)，在電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)視為恒定的．電子電荷量e=1.6×10-19C 質(zhì)量m=9.1×10-31kg  試求在一段時(shí)間t=1min內(nèi)打到熒光屏上的電子數(shù)是多少？
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分析：根據(jù)動(dòng)能定理求電子加速后的速度；電子先做類平拋運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求出剛好從極板邊緣飛出時(shí)的電壓，則大于此電壓，粒子不能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，從而求出一個(gè)周期內(nèi)能夠有電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間，再結(jié)合It=ne求出t=1min內(nèi)打到熒光屏上的電子數(shù)．
解答：精英家教網(wǎng)解：電子在加速電場(chǎng)中獲得的初速度為v0
eU0=
1
2
mv02…①
設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓為U時(shí)，進(jìn)入的電子恰好從極板邊緣飛出．
在穿越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中
水平方向：L=v0t…②
豎直方向：
d
2
=
1
2
at2…③
其中：a=
eU
md
…④
聯(lián)立．①②③④解得：U=40V…⑤
即交變電壓在U≤40V的時(shí)間段內(nèi)，電子均可射出電場(chǎng)打在熒光屏上設(shè)一個(gè)周期內(nèi)，有電子打在熒光屏上所占的時(shí)間為△t
由U-t圖象知：
t1
t2
=
U
Um
=
40
100
=
2
5

則
△t
T
=
2
5
…⑥
故一段時(shí)間t內(nèi)能夠打在熒光屏上電子所占的時(shí)間t′=
2
5
t（ t》T）…⑦
打在熒光屏上電子個(gè)數(shù)為n，則有：It=ne…⑧
聯(lián)立⑥⑦⑧解得：n=3×1017個(gè)
答：在一段時(shí)間t=1min內(nèi)打到熒光屏上的電子數(shù)是3×1017個(gè)．
點(diǎn)評(píng)：本題是電子在周期性電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的類型，分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程是關(guān)鍵，再運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

示波器是一種多功能教學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形．它的工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A．B間的中心線射入板中．板長(zhǎng)L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻．在每個(gè)電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定的．在兩極板右側(cè)且與極板右側(cè)相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交．當(dāng)?shù)谝粋�(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，使屏以速度v沿-x方向運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回初始位置（可忽略不計(jì)），然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng)．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量e，不計(jì)電子的重力，求：
（1）電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度．
（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件？
（3）要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形，熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置？計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

示波器工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板AB間的中心線射入板中．板長(zhǎng)L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻．在每個(gè)電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定的．在兩極板右側(cè)且與極板右側(cè)相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交．當(dāng)?shù)谝粋�(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，使屏以速度v沿-X方向運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回初始位置，然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng)．（已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，不計(jì)電子的重力）求：
（1）電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度？
（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件？
（3）熒光屏上顯示一個(gè)完整的波形、這個(gè)波形的最高點(diǎn)到熒光屏中心線的高度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?荊州二模）示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形．它的工作原理等效成下列情況：（如圖甲所示）真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中．在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交，電子通過(guò)極板打到熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，若在A、B兩板間加上如圖乙所示的變化電壓，則熒光屏上的亮點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它的工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中陰極K逸出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬極板A、B間的中心線射入兩板間．金屬極板A、B長(zhǎng)均為l，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，周期為T．前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻．在每個(gè)電子通過(guò)兩板間的短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定的．在兩極板右側(cè)與極板右端相距D處有一個(gè)與兩極板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交．熒光屏足夠大，能從兩極板間穿出的所有電子都能打在熒光屏上．當(dāng)t=0時(shí)，某一個(gè)電子恰好到達(dá)熒光屏坐標(biāo)原點(diǎn)O，這時(shí)，使熒光屏以恒定速度v沿水平x軸向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)（時(shí)間可忽略不計(jì)）熒光屏又跳回初始位置，然后做同樣的勻速運(yùn)動(dòng)．已知電子的質(zhì)量為m，帶電荷量為-e，不計(jì)電子的重力．求：
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（1）電子剛進(jìn)入金屬極板A、B間時(shí)的初速度；
（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0應(yīng)滿足什么條件？
（3）若已知U0且滿足（2）中的條件，要使熒光屏上能顯示一個(gè)完整的波形，熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置？計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度，并在圖丙中畫出這個(gè)波形．

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