（17分）如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度大小；
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量；
（3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

（1）  （2）   （3） 

解析試題分析：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，根據(jù)動能定理得：， 解得：
（2）電子以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的時(shí)間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)相對于原運(yùn)動方向的側(cè)移量為y1，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得：
F=eE，  E= ， F=ma，    a =
t1=， y1=，解得： y1=
（3）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)沿電場方向的速度為vy，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：vy=at1=
電子離開偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運(yùn)動，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時(shí)間為t2，電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，
t2=， y2= vyt2  解得：y2=     P到O點(diǎn)的距離為 y=y1+y2=
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2×10-5C的負(fù)電荷（僅受電場力作用）由A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.1J，已知A,B兩點(diǎn)間距為2cm，兩點(diǎn)連線與電場方向成600角，如圖所示，求：

（1）電荷由A移到B的過程中，電場力做的功W
（2）A,B兩點(diǎn)間的電勢差為UAB
（3）該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行金屬板相距為d，加上如圖所示（b）所示的方波形電壓，電壓的最大值為U0，周期為T.現(xiàn)有重力可忽略的一束離子，每個(gè)離子的質(zhì)量為m，電量為q，從與兩板等距處的O點(diǎn)，沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板中。已知每個(gè)離子通過平行板所需的時(shí)間恰為T（電壓變化周期）且所有離子都能通過兩板間的空間，打在兩金屬板右端的熒光屏上，試求：

（1）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最小距離
（2）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電子自靜止開始經(jīng)從M、N板間的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，兩板間的電壓為U，電子離開磁場時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L，在距離磁場邊界S處有屏幕N,電子射出磁場后打在屏上。(已知d>L,電子的質(zhì)量為m，電荷量為e)求：

（1）電子進(jìn)入磁場的速度大小。
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
（3）電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在電場中一條電場線上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示.若將一負(fù)電荷q=-2.0×10-7C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場力做功4.0×10-4J，試求：

(1)電場方向；
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差多大? 哪一點(diǎn)電勢高?
(3)在這一過程中，電荷的電勢能怎樣變化，變化了多少?
(4)如在這一電場中有另一點(diǎn)C，已知，若把這一負(fù)荷從B移至C電場力做多少功?是正功還是負(fù)功?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場，A、B相距6cm，C、D為電場中的兩點(diǎn)，且CD＝4cm，CD連線和場強(qiáng)方向成60°角．已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做3.2×10－17J的功，求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大�。�
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差；
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢為多少？（電子帶電量e=）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在邊長為l的正方形二個(gè)頂點(diǎn)A、B上依次放置電荷量為＋q、＋q、的點(diǎn)電荷，求正方形中心O點(diǎn)的電場強(qiáng)度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示：兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接，上板帶正電，下板帶負(fù)電，油滴從噴霧器噴出后，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入（可認(rèn)為初速度為0）平行金屬板間，落到兩板之間的勻強(qiáng)電場中。在強(qiáng)光照射下，觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動。
從噴霧噴出的小油滴可以視為球形，小油滴在空氣中下落時(shí)受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是：f=6πηrv，式中r為油滴半徑，η為粘滯系數(shù)。設(shè)重力加速度為g，不考慮油滴的蒸發(fā)。

（1）實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開，測出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動時(shí)的速度v1，已知油的密度為ρ，空氣的密度為ρ′，粘滯系數(shù)為η，試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r；
（2）待小球向下運(yùn)動的速度達(dá)到v1后，將開關(guān)閉合，小油滴受電場力作用，最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動，測得勻速運(yùn)動的速度v2，已知兩金屬板間的距離為d，電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴所帶的電荷量q；
（3）大致（不要求精確的標(biāo)度）畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動這段過程中的v—t圖像（設(shè)豎直向下為正方向）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過勻強(qiáng)電場加速后，均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝的勻強(qiáng)磁場中。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的寬度為d＝R，勻強(qiáng)磁場由一個(gè)長為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計(jì)。

（1）若加速電場加速電壓為9U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時(shí)間；
（2）若加速電場加速電壓為U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時(shí)間。

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