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真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000伏的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板AB间的中心线射入.AB板长l=0.20米,相距d=0.020米,加在AB两板间电压u随时间t变化的u-t图线如图所示.设AB间的电场可看做是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视做恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15米,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20秒,筒的周长s=0.20米,筒能接收到通过AB板的全部电子。以t=0时(见图,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点做为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)

 

答案:见详解
解析:

电子打在记录纸上的最高点不止一个,根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定,第一个最高点的x坐标为x1=ts/T=2厘米

第二个最高点的x坐标为x2=(tT0)s/T=12厘米

第三个最高点的x坐标为x3=[t+2T0)/T]s=22厘米

由于记录筒的周长为20厘米,所以第三个最高点已与第一个最高点重合,即电子打到记录纸上的最高点只有两个,它们的x坐标分别为x1=2厘米和x2=12厘米.

 


提示:

力、电和磁综合题目


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?湖北模拟)如图甲所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为UΘ的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上.C、D两板间的电势差UCD随时间变化的图象如图乙所示,设C、D间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场.已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计),C、D极板长为l,板间距离为d,偏转电压UΡ,荧光屏距C、D右端的距离为
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,所有电子都能通过偏转电极.
(1)求电子通过偏转电场的时间t0
(2)若UCD的周期T=t0,求荧光屏上电子能够到达的区域的长度;
(3)若UCD的周期T=2t0,求到达荧光屏上O点的电子的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入.A、B板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示.设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20s,筒的周长s=0.20m,筒能接收到通过A、B板的全部电子.
(1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(20分)如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20s,筒的周长s=0.20m,筒能接收到通过A、B板的全部电子。

(1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。(不计重力作用)

(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。

 

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科目:高中物理 来源:2012年沪科版高中物理选修3-1 2.1认识和使用示波器练习卷(解析版) 题型:计算题

示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏显示出被检测的电压波形,它的工作原理如图(一)所示,真空室中电极k发出的电子(初速度为零),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B的中心线射入板中,板长是L,相距为d,在两板间加上如图(二)所示的交流电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势。在每个电子通过极板的极短时间内,电场视为恒定。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x轴方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动。求:(1)电子进入AB板时的初速度;(2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,图(二)中电压的最大值U0需要满足什么条件?(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?计算这个波形的峰值和长度。并在图(三)所示的坐标系中画出这个波形。

 

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A.沿y轴方向做匀速运动

B.沿x轴方向做匀速运动

C.沿y轴方向做匀加速运动

D.沿x轴方向做匀加速运动

 

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