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    20．如图所示电子射线管．阴极K发射电子，阳极P和阴极K间 加上电压后电子被加速．A、B是偏向板，使飞进的电子偏离．若已知P、K间所加电压UPK=2.5×103V，两极板长度L=6.0×10-2m，板间距离d=3.6×10-2m，所加电压UAB=1000V，R=3×10-2m，电子质量me=9.1×10-31kg，电子的电荷量e=-1.6×10-19C．设从阴极出来的电子速度为0，不计重力． 试问：
    （1）电子通过阳极P板的速度υ0是多少？
    （2）电子通过偏转电极时偏离入射方向的距离y是多少？具有动能Ek是多少？
    （3）电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少？

    分析 （1）电子在加速电场中加速，应用动能定理可以求出电子的速度．
    （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出偏移量，应用动能定理可以求出电子的动能．
    （3）应用动能定理可以求出电子的动能．

    解答 解：（1）电子从阴极K到阳极P过程，根据动能定理有：eUPK=$\frac{1}{2}$mv02-0，
    解得，电子通过阳极P板的速度：v0=2.96×107m/s；
    （2）电子通过偏转电极所用时间为：t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，
    偏转电极间电场强度为：E=$\frac{{U}_{AB}}{d}$，
    电子在偏转电极中具有加速度为：a=$\frac{F}{m}$=$\frac{eE}{m}$，
    故射出偏转电极时偏离入射方向距离为：y=$\frac{1}{2}$at2，
    解得：y=0.01m；
    根据动能定理可得，通过偏转场过程有：
    $\frac{{U}_{AB}}{d}$ey′=EK-$\frac{1}{2}$mv02=EK-eUPK，
    解得：EK=4.44×10-16J；
    （3）电子通过偏转电场过程，由动能定理得：
    $\frac{{U}_{AB}}{d}$ey′=EK-$\frac{1}{2}$mv02=EK-eUPK，
    解得：EK=4.44×10-16J；
    答：电子通过阳极P板的速度υ0是2.96×107m/s．
    （2）电子通过偏转电极时偏离入射方向的距离y是0.01m，具有动能Ek是4.44×10-16J．
    （3）电子通过偏转电极时具有动能Ek是4.44×10-16J．

    点评 本题考查了电子在电场中的运动，电子在加速电场中加速、在偏转电场中做类平抛运动、离开偏转电场后做匀速直线运动，分析清楚电子运动过程，应用动能定理、类平抛运动规律即可正确解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，长L=2.0m，质量M=3.0kg的绝缘板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，-质量m=1.0kg，带电荷量q=+3.0×10-4C的物块（可视为质点）放在绝缘板的上端，绝缘板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间存在方向垂直斜面向下，电场强度E=4.0×104N/C的匀强电场，现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=20.0N．取g=10m/s2，斜面足够长．
    （cos37°=0.8，sin37°=0.6）试求：
    （1）物块在绝缘板上向下滑行的加速度大小a；
    （2）物块离开绝缘板时的动能EK；
    （3）物块在绝缘板上运动过程中，由于摩擦所产生热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，两平行金属板A，B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=1.0×10-10C，质量m=1.0×10-20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度V0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN，PS间的无电场区域后，进入PS的右侧，已知两界面MN，PS相距为l1=12cm．在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc．（粒子所受重力不计）

    （1）求粒子经过平行金属板过程中电场力所做的功．
    （2）求出粒子从进入金属板至到达界面PS过程中的偏转距y．
    （3）若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为L2=12cm的O点固定一点电荷Q，（图中未画出，设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响，界面PS左边不存在点电荷的电场），粒子穿过界面PS后也垂直打在荧光屏bc上，试确定点电荷Q的电性并求其电量的大小．（静电力常数k=9.0×109Nm2/C2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，在坐标系第四象限中存在水平方向的匀强电场，已知电场力等于重力．现有一带电小球质量为0.1kg在y轴上的A点（已知OA=20m）沿水平方向以20米/秒的速度射出，与X轴交于M点进入匀强电场，经过时间t离开电场交于y轴的N点（图中未画出）
    求（1）带电小球进入电场时M点的坐标
    （2）带电小球进入电场时的速度大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间（带等量异号电荷且正对放置），飞出时粒子动能为2Ek，如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为（　　）
    A．4EkB．4.25EkC．6EkD．9.5Ek

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．如图是一个示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为L．某同学为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量h/U2），采用了的如下的方法：
    A．增大两板间的电势差U2B．尽可能使板长L长些
    C．尽可能使板间距离d小一些D．使加速电压U1升高一些
    请问可以达到目的操作是BC（多选）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图电路中，板长为l，板间距为d，在距离板的右端2l处有一竖直放置的光屏M．D为理想二极管（即正向电阻为0，反向电阻无穷大），R为滑动变阻器，R0为定值电阻．将滑片P置于滑动变阻器正中间，闭合电键S，让一带电量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间，质点未碰极板，最后垂直打在M屏上．在保持电键S闭合的情况下，下列分析或结论正确的是（　　）
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    B．质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同
    C．若仅将滑片P向下滑动一段后，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点将不会垂直打在光屏上
    D．若仅将两平行板的间距变大一些，再让该质点从N点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．图为示波管的一部分，a、b为电子枪的两电极，c、d为两平行金属板，且c板电势比d高．则（　　）
    A．a为正极，b为负极
    B．电子在cd极板间运动时速度一定会增大
    C．ab间电势差越大，电子在cd板间动能的改变量可能越小
    D．ab间电势差越大，电子在cd板间运动的时间一定越短

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，在同一水平面上的两根间距为1m的金属导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为1kg的金属棒垂直放在导轨上．当金属棒中的电流为1A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到5A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感强度的大小．

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