如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(設(shè)電子的初速度為零),經(jīng)電壓為U1的電場加速,加速電壓U1隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,電子在電場U1中加速時(shí)間極短,可認(rèn)為加速時(shí)電壓不變,電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個(gè)彼此靠近的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入偏轉(zhuǎn)電場,A、B極板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.05m,A板的電勢比B板電勢高,A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P之間的距離b=0.10m,熒光屏的中心O與A、B板的中心軸線在同一水平線上,求:
(1)當(dāng)A、B板間所加電壓U2為多少時(shí),電子恰好都打不到熒光屏上;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U2′=U2/2時(shí),可看到屏幕上電子條距中心O的范圍.
(1)電子在加速電場U1中,根據(jù)動(dòng)能定理eU1=
1
2
mv2
①,
電場在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn),若能射出,則滿足:L=vt②,y=
1
2
at2
=
1
2
?
eU2
md
?t2

聯(lián)立①②③三式得:y=
U2
L
2
4
dU1

從④式可知,L、d一定時(shí),側(cè)移位移y取決于
U1
U2
,要電子都打不到屏上,其臨界條件是:U1=800V(最大)時(shí),y=
d
2
,此時(shí)U2=
4U1
dy
L2
=100V
(2)由④式可知,對(duì)于相同偏轉(zhuǎn)電壓U2,U1=800V時(shí),其側(cè)移y最小,當(dāng)U2′=
U2
2
=50V時(shí),
U1
=800V對(duì)應(yīng)的側(cè)移為
d
4
,而
U1
越小,側(cè)移y就越大,因此打在屏上電子的側(cè)移y應(yīng)在
d
4
d
2
之間.
設(shè)電子打在屏上的點(diǎn)與中心O點(diǎn)的距離y′,由幾何關(guān)系可知:
y
y
=(
(
L
2
+b
)
L
2
,解得y′=
(L+2b)y
L
,代入數(shù)據(jù)可解得y′為2.5cm~5cm
答:(1)當(dāng)A、B板間所加電壓U2為100V時(shí),電子恰好都打不到熒光屏上.
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U2′=
U2
2
時(shí),可看到屏幕上電子條距中心O的范圍是2.5cm~5cm.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某一電子由靜止經(jīng)U1=500V的加速電壓加速后,沿兩極板中心線垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場,如圖所示.若兩板間距d=1Ocm,板長L=5cm,在兩個(gè)極板上加電壓U2=400V,(電子電量e=1.6×10-19c,電子質(zhì)量m=0.9×10-30kg)

求(1)電子經(jīng)U1加速后的速度v0
(2)電子從右端射出時(shí)在垂直極板方向的偏移量y.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某物理工作者設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電場強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn):用已知質(zhì)量為m,電量為q的微粒,令其垂直電場進(jìn)入一區(qū)域?yàn)榫匦蔚碾妶,如圖.電場方向與ad平行且豎直向上,微粒第一次是靠近矩形dc進(jìn)入的,而且好從b點(diǎn)飛出.然后保持電場大小不變,讓方向變得相反,再令微粒以同樣的速度從靠近上邊ad垂直進(jìn)入電場,則正好從下邊dc的中點(diǎn)e處飛出.試根據(jù)以上信息求出電場強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電子束焊接機(jī)中的電子槍如圖所示,K為陰極,A為陽極,A上有一小孔,陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間的電場作用下聚集成一細(xì)束,以極高的速率穿過陽極版上的小孔,射到被焊接的金屬上,使兩塊金屬熔化而焊接在一起.設(shè)電于從陰極發(fā)射時(shí)的初速為零.已知電子電量為1.6×10-19C,若電子到達(dá)被焊接的金屬時(shí)共有的動(dòng)能為3.0×104eV.則兩極間的電壓U為(  )
A.2.5×104VB.2.0×104VC.3.0×104VD.3.5×104V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90V,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s從兩板中間射入,如圖,求:(電子電量為-1.6×10-19C,質(zhì)量為0.90×10-30kg)
(1)電子飛出電場時(shí)的側(cè)移量是多少?
(2)電子飛出電場時(shí)的速度大小是多少?
(3)電子飛出電場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩板間加速電壓為U1,C、D兩板間偏轉(zhuǎn)電壓為U2.一個(gè)靜止的粒子
42
He)自A板起相繼被加速、偏轉(zhuǎn),飛離偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的最大側(cè)移為C、D板間距離一半,則它的出射速度的大小為(  )
A.
e(2U1+U2)
m
B.
2e(2U1+U2)
m
C.
e(2U1+U2)
2m
D.
e(U1+U2)
m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1).使用示波器時(shí),下例選項(xiàng)正確的是(  )
A.使用輝度調(diào)節(jié)要合適,以避免損傷熒光屏
B.“同步”旋鈕的“+”“-”分別表示圖象從正半周或者負(fù)半周開始
C.當(dāng)光斑在熒光屏的左上角時(shí),要使它在熒光屏的正中只要調(diào)節(jié)增益或增益旋鈕就行
D.當(dāng)圖象在熒光屏上慢慢移動(dòng)時(shí),應(yīng)該調(diào)節(jié)掃描范圍進(jìn)而使圖象穩(wěn)定
(2).若在示波器的“Y輸人”和“地”之間加上如圖所示的電壓,而掃描范圍旋鈕置于“外X”檔,則此時(shí)屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是下列圖中的哪一個(gè)( 。
A.    B.    C.    D.

(3).某示波器工作時(shí),屏上顯示出如圖所示的波形,要將波形向上調(diào)到中央,應(yīng)調(diào)節(jié)示波器的____________旋鈕;

(4)此時(shí)衰減調(diào)節(jié)旋鈕位于“100”擋,若要使此波形橫向展寬,并顯示出3個(gè)完整的波形,需要進(jìn)行的操作是(  )
A.調(diào)節(jié)X增益旋鈕             
B.調(diào)節(jié)Y增益旋鈕
C.調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕使掃描頻率減小          
D.調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕使掃描頻率增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)示波管,放在一通電直導(dǎo)線的上方,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)示波管中的電子束向下偏轉(zhuǎn),如圖所示,則此通電直導(dǎo)線的放置位置和電流方向?yàn)?br />
A.直導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從B流向A
B.直導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流流向紙內(nèi)
C.直導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從A流向B
D.直導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流流向紙外

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在物理學(xué)里,為研究物體的性質(zhì),會(huì)從不同的角度引入不同的物理量,下面的幾個(gè)物理量中,與物體的溫度無關(guān)的是哪個(gè)( 。
A.物體的密度B.物體的體積C.物體的電阻D.物體的質(zhì)量

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同步練習(xí)冊(cè)答案