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如果在示波器偏转电极XX'和YY'上都没加电压,电子束从金属板小孔射出后将沿直线运动,打在荧光屏上,在那里产生一个亮斑.如果在偏转电极XX'上不加电压,只在偏转电极YY'上加电压,电子在偏转电极YY'的电场中发生偏转,离开偏转电极YY'后沿直线前进,打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生位移y',如图乙所示.

(1)设偏转电极YY'上的电压为U、板间距离为d,极板长为l1,偏转电极YY'到荧光屏的距离为l2.电子所带电量为e、质量为 m,以v0的速度垂直电场强度方向射入匀强电场,如图乙所示.试求y'=?
(2)设电子从阴极射出后,经加速电场加速,加速电压为U;从偏转电场中射出时的偏移量为y.在技术上我们把偏转电场内单位电压使电子产生的偏移量(即y/U)称为示波管的灵敏度φ,试推导灵敏度的表达式,并提出提高灵敏度可以采用的方法.

(1) (2)

解析试题分析:(1)根据几何知识可知y'=y+l2tanθ
电子在电场中运动的时间
偏移量 
设偏转角度为θ,则
所以有

(2)电子在加速电场加速后,有

电子在YY'内的加速度为
电子在YY'内运动的时间:
所以,偏转位移
根据灵敏度的定义
根据的表达式可知,要提高示波管的灵敏度,可增加偏转电极的长度、减小偏转电极间距离或减小电子枪的加速高压.
考点:带电粒子在匀强电场中的偏转。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在正交坐标系xOy的第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场,两组平行且等间距的实线分别表示两个电场的电场线,每条电场线与x轴所夹的锐角均为60°.一质子从y轴上某点A沿着垂直于电场线的方向射入第一象限,仅在电场力的作用下第一次到达x轴上的B点时速度方向正好垂直于第四象限内的电场线,之后第二次到达x轴上的C点.求OB与BC的比值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

有一个电量q=-3×10-6C的负点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力做了6×10-4J的功,该电荷从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点电势为零,求:
(1)A、C两点的电势各为多少?
(2)A、C两点的电势差为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示电路中,电源电动势ε=18V,内阻r=1Ω,外电路中电阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板间距d=2cm,当滑动变阻器的滑动头P位于中点时,电流表的示数为2A,平行板间静止悬浮着一个电量q=8×10-7C带负电的微粒.电容器的电容C=50uF,

试求(1)滑动变组器R1的总阻值;(2)电容器所带的电量Q;(3)微粒的质量;(4)滑动变阻器P调到最上面,,电路稳定后微粒的加速度。(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10 m/s2,求:

(1)该电容器所带电量.
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少?带何种电荷?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分) 如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电荷量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:

(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

直流电源的路端电压U="182" V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。电子质量me="9." 1×10-31 kg,电量q=1.6×10-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场,(不计电子的重力)

求:(1)各相对两板间的电场强度。
(2)电子离开H点时的动能。
(3)四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(11分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.求:(g=10m/s2

(1)为使第一个粒子能落在下板中点,则微粒入射速度v0应为多少?
(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一电荷量为qq>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示。不计重力,求在t=0到tT的时间间隔内

(1)粒子位移的大小和方向;
(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。

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