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如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出（初速度為零），經(jīng)燈絲K與A板間的加速電場(chǎng)加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，進(jìn)入平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，中心線KO平行于平行金屬板M、N），從右端射出電場(chǎng)．已知加速電壓為U₀，M、N兩板間的電壓為U，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e．要求：
（1）電子穿過(guò)A板時(shí)的速度大�。�
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的動(dòng)能．

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湯姆孫測(cè)定電子比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過(guò)小孔A、C沿中心軸線OP₁進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的極板D₁、D₂間的區(qū)域，射出后到達(dá)右端的熒光屏上形成光點(diǎn)．若極板D₁、D₂間無(wú)電壓，電子將打在熒光屏上的中心P₁點(diǎn)；若在極板間施加偏轉(zhuǎn)電壓U，則電子將打P₂點(diǎn)，P₂與P₁點(diǎn)的豎直間距為b，水平間距可忽略不計(jì)．若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到P₁點(diǎn)．已知極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁，極板間的距離為d，極板右端到熒光屏間的距離為L(zhǎng)₂．忽略電子的重力及電子間的相互作用．
（1）求電子進(jìn)入極板D₁、D₂間區(qū)域時(shí)速度的大��；
（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式；
（3）若去掉極板D₁、D₂間的電壓，只保留勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電子通過(guò)極板間的磁場(chǎng)區(qū)域的軌跡為一個(gè)半徑為r的圓弧，陰極射線射出極板后落在熒光屏上的P₃點(diǎn)．不計(jì)P₃與P₁點(diǎn)的水平間距，求P₃與P₁點(diǎn)的豎直間距y．

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1．D  2． B  3．A  4．C  5．A  6．C  7．B  8．B  9．A   10．A    11．A  12．B

13．11.70  14．C  15．①A ②；T₁為不放Q時(shí)測(cè)得的振動(dòng)周期；T₂為放Q后測(cè)得的振動(dòng)周期

16．⑴ ⑵

17．⑴ ⑵ ⑶，

18．（10分）

    解：（1）電子經(jīng)加速電場(chǎng)，有 …………1分

    得： …………1分

   （2）電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，有 …………1分，

    得：.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分

    電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量：  ………………2分

   （3）帶電粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度反向延長(zhǎng)將交于水平位移的中點(diǎn)，由相似三角形可得 ………………2分

    解得P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離： ………………2分

19．（11分）解：（1）金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)，則F=ma和題意解得：

     ………………3分

   （2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，合力為0，設(shè)此時(shí)的速度為v，則有：

     …………① ………………1分，

     …………② ………………2分

    又 …………③（1分）

    解①②③式得v=10m/s² ………………1分

   （3）金屬棒中電流方向由a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)軌平面向上 …………1分

    又，所以B=0.4T ………………2分