如圖甲所示為電視機中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計逸出的電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個周期內(nèi)磁感應強度都是從-B0均勻變化到B0。磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用。
（1）求電子射出電場時的速度大小。
（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應強度的最大值。
（3）所有的電子都能從磁場的bc邊射出時，熒光屏上亮線的最大長度是多少？
（1）（2）（3）
（1）設電子射出電場的速度為v，則根據(jù)動能定理，對電子的加速過程有


（2）當磁感應強度為B0或-B0時，電子剛好從b點或c點射出





設電子打在熒光屏上離O′點的最大距離為d，

由于偏轉(zhuǎn)磁場的方向隨時間變化，根據(jù)對稱性可知，熒光屏上的亮線最大長度為：
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

將帶電量為l×10-8C的正電荷a，從無限遠處的P點移到電場中的A點，要克服電場力做功1×10-6J．若取無限遠處為電勢零點，問：
(1) 電荷a的電勢能是增加還是減少? 電荷a在A點具有多少電勢能?
(2) A點的電勢是多少? 
(3) 若僅靠電場力可以把帶電量為2×10-8C的電荷b從無限遠處移到電場中的A點，說明電荷b帶正電還是帶負電? 電場力做了多少功?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


個帶正電、質(zhì)量為的小球由靜止釋放，運動中小球的速度方向與豎直方向夾角一直
保持為．現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速 、方向與電場方向成拋出，如圖所
示．重力加速度取g，．求：

(1)小球受到電場力的大��；
(2)拋出后，小球回到與拋出點等高處的時間；
(3)小球從拋出至到回到與拋出點等高處的過程中，電勢能變化了多少．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為示波器的原理圖，電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉(zhuǎn)電極YY’、XX’，設偏轉(zhuǎn)電極的極板長均為L1，板間距離均為d，偏轉(zhuǎn)電極XX’的右端到熒光屏的距離為L2，電子電量為e，質(zhì)量為m(不計偏轉(zhuǎn)電極YY’和XX’之間的間距)。在YY’、XX’偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓時，電子恰能打在熒光屏上坐標的原點。

求：（1）若只在YY’偏轉(zhuǎn)電極上加電壓U YY’=U1(U1>0)，則電子到達熒光屏上的速度多大？（2）在第（1）問中，若再在XX’偏轉(zhuǎn)電極上加上U XX’ =U2(U2>0)，試在熒光屏上標出亮點的大致位置，并求出該點在熒光屏上坐標系中的坐標值。（13分）
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平面上有一傾角為α＝30°的斜面，圖中豎直虛線左側(cè)空間存在水平向右的勻強電場，虛線右側(cè)無電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q的絕緣小球（可視為質(zhì)點）從斜面頂端A點以初速度v0水平向右拋出，小球落到斜面上的B點，且B點恰好為電場右側(cè)邊界與斜面的交點，接著小球與斜面發(fā)生彈性碰撞，當小球再次落到斜面上時恰好打在斜面最底端的C點，已知重力加速度為g，勻強電場的場強大小為，求：斜面總長度L。（小球與斜面發(fā)生彈性碰撞時，碰撞前后的瞬間速度大小相等，且遵守光的反射定律）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量的帶電小球在水平光滑絕緣桌面上向右以的速度勻速直線運動，某時從桌邊緣D水平飛出，之后小球恰好從豎直放置的有等量異種電荷的平行金屬板P、Q上端E處進入兩板間，又沿直線運動碰到Q板上的F點，不計各種阻力，已知DE之間的豎直高度，兩板間的距離，勻強電場只存在于M、N之間，取。求：
（1）判斷兩板帶電正負情況，求出兩極板間的電勢差。
（2）小球由D到F所用總時間。
（3）小球到達F點時的動能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，空間中存在兩條射線OM、ON，以及沿射線OM方向的勻強電場，已知∠NOM＝θ，某帶電粒子從射線OM上的某點P垂直于OM入射，僅在電場作用下經(jīng)過射線ON上的Q點，若Q點離O點最遠且OQ＝L，求（1）粒子入射點P離O點的距離S。
（2）帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點入射，則改變電壓U時，欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點，試畫出電壓U與勻強電場的場強E之間的關系。（只定性畫出圖線，無需說明理由）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為電子顯示儀器（如示波器）的核心部件．如圖所示，左邊部分為加速裝置，陰極產(chǎn)生的熱電子（電荷量為e，質(zhì)量為m）由靜止開始經(jīng)加速電壓μ1加速后，進入板長為l，間距為d，直流電壓為μ2的偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)區(qū)域右側(cè)為熒光屏，電子轟擊熒光屏能夠顯示出光斑P．依據(jù)上述信息，求：
（l）電子離開加速電場時的速度大��；
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度與進入時速度的夾角的正切值；
（3）若把某時刻做為計時起點t=0，從該時刻起顯示屏由靜止開始向左做加速度為a的勻加速直線運動，試定量說明光斑在屏上的運動性質(zhì)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖1所示，A和B是真空中兩塊面積很大的平行金屬板、加上交變電壓，在兩板間產(chǎn)生變化的電場。已知B板電勢為零，在0～T時間內(nèi)，A板電勢UA隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，其中UA的最大值為U0，最小值為 -2U0 。在圖1中，虛線MN表示與A、B板平行且等距的一個較小的面，此面到A和B的距離皆為L。在此面所在處，不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負電微粒，微粒隨時間均勻產(chǎn)生出來。微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場力的作用下運動。設微粒一旦碰到金屬板，就附在板上不再運動，且其電量同時消失，不影響A、B板的電壓。已知在0～T時間內(nèi)產(chǎn)生出來的微粒，最終有四分之一到達了A板，求這種微粒的比荷（q/m）。（不計微粒重力，不考慮微粒之間的相互作用）。

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