速調(diào)管是用于甚高頻信號(hào)放大的一種裝置(如左圖所示)，其核心部件是由兩個(gè)相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對(duì)相距為l的平行正對(duì)金屬板構(gòu)成(圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的部分)．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，為計(jì)算方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計(jì)．(由于輸入腔兩極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間可忽略不計(jì)) 求：

(1)若輸入腔中的電場(chǎng)保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直于A(yíng)板的方向進(jìn)入輸入腔，而由B板射出輸入腔時(shí)速度減為v0／2，求輸入腔中的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小

(2)現(xiàn)將B板接地(圖中未畫(huà)出)，在輸入腔的兩極板間加上如圖所示周期為T(mén)的高頻方波交變電壓，在t=0時(shí)A板電勢(shì)為U0，與此同時(shí)電子以速度v0連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射人輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔．若在nT～(n+1)T的時(shí)間內(nèi)(n=0，l，2，3…)，前半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v1，后半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v2，求v1與v2的比值。

   

（1）（2）


解析:

(1)電場(chǎng)對(duì)電子做負(fù)功，由動(dòng)能定理

       4分          2分

（2）在nT一(n+1)T的時(shí)間內(nèi)，剪半周期電子減速通過(guò)輸入腔，射出的速度為v1

   4分

               1分

后半周期電子加速通過(guò)輸入腔，射出的速度為v2，

         4分

解得             1分                3分

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：

（2011?福建）反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類(lèi)似．如圖所示，在虛線(xiàn)MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿直線(xiàn)在A(yíng)、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg，帶電量q=1.0×10-9C，A點(diǎn)距虛線(xiàn)MN的距離d1=1.0cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)．求：
（1）B點(diǎn)距虛線(xiàn)MN的距離d2；
（2）帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

速調(diào)管是用于甚高頻信號(hào)放大的一種裝置（如圖1所示），其核心部件是由兩個(gè)相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對(duì)相距為l的平行正對(duì)金屬板構(gòu)成（圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的部分）。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，為計(jì)算方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計(jì)。

（1）若輸入腔中的電場(chǎng)保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直A板的方向進(jìn)入輸入腔，而由B板射出輸入腔時(shí)速度減為v0/2，求輸入腔中的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及電子通過(guò)輸入腔電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間t；

（2）現(xiàn)B板接地（圖中未畫(huà)出），在輸入腔的兩極板間加上如圖2所示周期為T(mén)的高頻方波交變電壓，在t=0時(shí)A板電勢(shì)為U0，此此同時(shí)電子以速度v0連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射入輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔。若在nT~(n + 1)T的時(shí)間內(nèi)(n = 0，1，2，3，……)，前半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v1（未知），后半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v2（未知），求v1和v2的比值；（由于輸入腔內(nèi)極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間忽略不計(jì)）

（3）在上述速度分別為v1和v2的電子中，若t時(shí)刻經(jīng)過(guò)B板射出的速度為v1的電子總能與時(shí)刻經(jīng)B板射出的速度為v2的電子同時(shí)進(jìn)入輸出腔，則可通過(guò)相移器的控制將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出腔中的電場(chǎng)能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)甚高頻信號(hào)進(jìn)行放大的作用。為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，輸出腔的C孔到輸入腔的右極板B的距離s應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

      圖1                                      圖2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

速調(diào)管是用于甚高頻信號(hào)放大的一種裝置(如圖甲所示)，其核心部件是由兩個(gè)相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對(duì)相距為l的平行正對(duì)金屬板構(gòu)成(圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的部分).已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，為計(jì)算方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計(jì).

(1)若輸入腔中的電場(chǎng)保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直A板的方向進(jìn)入輸入腔，而由B板射出輸入腔時(shí)速度減為v0／2，求輸入腔中的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及電子通過(guò)輸入腔電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間t；

(2)現(xiàn)B板接地(圖中未畫(huà)出)，在輸入腔的兩極板間加上如圖乙所示周期為了的高頻方波交變電壓，在t=0時(shí)A板電勢(shì)為U0，與此同時(shí)電子以速度詢(xún)連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射入輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔.若在nT—(n+1)T的時(shí)間內(nèi)(n=0，1，2，3，…)，前半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v1(未知)，后半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v2(未知)，求v1和v2的比值；(由于輸入腔內(nèi)極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間忽略不計(jì))

(3)在上述速度分別為v1和v2的電子中，若t時(shí)刻經(jīng)過(guò)B板射出的速度為v1的電子總能與t+時(shí)刻經(jīng)B板射出的速度為v2的電子同時(shí)進(jìn)入輸出腔，則可通過(guò)相移器的控制將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出腔中的電場(chǎng)能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)甚高頻信號(hào)進(jìn)行放大的作用，為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，輸出腔的C孔到輸入腔的右極板B的距離s應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

速調(diào)管是用于甚高頻信號(hào)放大的一種裝置（如圖11所示），其核心部件是由兩個(gè)相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對(duì)相距為l的平行正對(duì)金屬板構(gòu)成（圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的部分）。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，為計(jì)算方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計(jì)。

（1）若輸入腔中的電場(chǎng)保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直A板的方向進(jìn)入輸入腔，而由B板射出輸入腔時(shí)速度減為v0/2，求輸入腔中的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及電子通過(guò)輸入腔電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間t；

（2）現(xiàn)將B板接地（圖中未畫(huà)出），在輸入腔的兩極板間加上如圖12所示周期為T的高頻方波交變電壓，在 t=0時(shí)A板電勢(shì)為U0，與此同時(shí)電子以速度v0連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射入輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔。若在nT～（n+1）T的時(shí)間內(nèi)（n=0，1，2，3……），前半周期經(jīng)板射出的電子速度為v1（未知），后半周期經(jīng)B板射出的電子速度為v2（未知），求v1與v2的比值；（由于輸入腔兩極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間可忽略不計(jì)）

（3）在上述速度分別為v1和v2的電子中，若t時(shí)刻經(jīng)B板射出速度為v1的電子總能與t+T/2時(shí)刻經(jīng)B板射出的速度為v2的電子同時(shí)進(jìn)入輸出腔，則可通過(guò)相移器的控制將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出腔中的電場(chǎng)能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)甚高頻信號(hào)進(jìn)行放大的作用。為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，輸出腔的C孔到輸入腔的右極板B的距離s應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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