示波器的示意图如图,金属丝发射出来的电子(初速度为零,不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V,偏转极板长L=4cm,偏转板间距d=1cm,当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场。
(1)偏转电压U2为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离S=20cm,则电子束最大偏转距离为多少?
(1)205V;(2)0.055m
解析试题分析:(1)设电子电量大小e,质量为m,进入偏转电场初速度v0,
根据动能定理,有 eU1=
电子在偏转电场的飞行时间t1="L" / v0
电子在偏转电场的加速度a==
要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出。
电子在偏转电场中的侧移距离为
则有: =at12
由①②③④得:偏转电压U2 =
代入数据解得U2=205V
(2)设电子离开电场后侧移距离为y1,则电子束打在荧光屏上最大偏转距离
y=+y1
由于电子离开偏转电场的侧向速度vy =
电子离开偏转电场后的侧向位移y1=vy S/v0
得电子最大偏转距离y=+
代入数据解得y=0.055m
考点:带电粒子在电场中的偏转
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
电路如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取)
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板。
求:(1)带电粒子运动过程中的最大速度为多少?
(2)若粒子在时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(20分)如图甲所示,在竖直方向存在着两种区域:无电场区域和有理想边界的匀强电 场区域。两种区域相互间隔出现,竖直高度均为h。电场区域共有n个,水平方向足够长,每一电场区域场强的大小均为E,且E=,场强的方向均竖直向上。一个质量为m、电 荷 量 为 q 的带正电小球(看作 质点),从第一无电场区域的上边缘由静止下落,不计空气阻力。求:
(1)小球刚离开第n个电场区域时的速度大小;
(2)小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域所经历的总时间;
(3)若在第n个电场区域内加上水平方向的磁场,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,已知图象中,磁感应强度变化的周期T是带电小球在磁场中作匀速圆周运动周期的2倍,问哪段时间内进入第n个电场的小球能返回到与出发点等高的位置?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续射入两平行板间,如图所示,极板长度L=8.0×10-2m间距d=5.0×10-2m,两极板不带电时,电子将沿极板间的中线通过,在极板上加一个50Hz的交变电压u=U0sinωt,如果所加电压的最大值U0超过某值UC时,电子束将有时能通过两极板,有时而不能通过(电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg).求:
(1)UC的大小为多少;
(2)求U0为何值时,才能使通过与间断的时间之比Δt1∶Δt2=2∶1.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A点运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F=1.2×10-4N,如图所示。若AB=20cm,37°,q=-3×10-7C,A点的电势V, (不计负电荷的重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)B点的电势;
(2)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A、B两点的等势面,并标明它们的电势;
(3)点电荷q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,两平行金属板E、F之间电压为U,两足够长的平行边界MN、PQ区域内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),由E板中央处静止释放,经F板上的小孔射出后,垂直进入磁场,且进入磁场时与边界MN成60°角,最终粒子从边界MN离开磁场.求:
(1)粒子离开电场时的速度大小v;
(2)粒子在磁场中圆周运动的半径r和运动的时间t.
(3)两边界MN、PQ的最小距离d;
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图,一标有“220V/880W”和“220V/440W”强弱两档的纯电阻加热器,通过电阻r=5Ω接入一理想变压器副线圈上,当原线圈a、b两端接入u=11000sin100πt(V)的交变电压,加热若在弱档上正常工作,由此可知( )
| A. | 原、副线圈的匝数比为n1:n2=50:1 | B. | 交变电压的频率为100Hz |
| C. | 变压器的输入功率为460W | D. | 副线圈中电流的有效值为4A |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图,有两个量程的电压表,当使用ab两个端点时,量程为0—10V,当使用ac两个端点时,量程为0— 100V,已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流为1mA,求电阻R1 R2值。
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