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【题目】如图所示为一真空示波器,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入MN间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1MN两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e.不计重力,求:

(1)电子穿过A板时的速度大小;

(2)P点到O点的距离.

(3)电子打在荧光屏上的动能大小.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)电子在加速电场U1中运动时,电场力对电子做正功,根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小.
(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动.根据板长和初速度求出时间.根据牛顿第二定律求解加速度,由位移公式求解电子从偏转电场射出时的侧移量.电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速度做匀速直线运动,水平方向:位移为L2,分速度等于v0,求出匀速运动的时间.竖直方向:分速度等于vy,由y=vyt求出离开电场后偏转的距离,再加上电场中偏转的距离得解;
(3)根据动能定理,即可求解.

(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理得:eU1=mv02
解得:v0=
(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时的侧移量为y1,由牛顿第二定律得:F=eE2=e=ma,解得:
由运动学公式得:L1=v0t1,y1=at12,解得:y1=
设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,由匀变速运动的速度公式可知vy=at1
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,水平方向:L2=v0t2,竖直方向:y2=vyt2
解得:y2=
PO点的距离y=y1+y2=
(3)根据动能定理:电子打在荧光屏上的动能大小:Ek=eU1+eEy2=eU1+

练习册系列答案
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【题目】在某汽车4S店,一顾客正在测试汽车加速、减速性能。汽车以的速度匀速行驶,

(1)现以的加速度加速,则10后速度能达到多少?

(2)若汽车以的加速度刹车,则1020后速度各减为多少?

(3)若以的加速度刹车,汽车停下来发生的位移多大?

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(1)A滑到B最左端时,B、C速度是多大?

(2)木板B上表面的动摩擦因数μ;

(3)1/4圆弧槽C的半径R。

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【题目】如图所示,质量为2kg的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由静止开始运动。已知力F的大小为5N,物体与地面之间的动摩擦因数μ0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(3)8s末撤掉拉力F,则物体还能前进多远?

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【题目】关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是

A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两卫星,不可能具有相同的周期

B沿椭圆轨道运行的一卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率

C在赤道上空运行的两地球同步卫星它们的轨道半径有可能不同

D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合

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【题目】如图所示,甲、已两人在冰面上拔河。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是

A. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C. 若甲的质量比乙大,则甲能赢得拔河比赛的胜利

D. 若已对绳的速度比甲快,则已能赢得拔河比赛的胜利

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【题目】在地震救援行动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,则运动了8 s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s停止。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )

A. 加速、减速中的加速度大小之比为a1a2等于21

B. 加速、减速中的平均速度大小之比v1v2等于21

C. 加速、减速中的加速度大小之比a1a2不等于12

D. 加速、减速中的位移大小之比x1x2等于21

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【题目】某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像.

(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω);

电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω);

电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ);

电压表V2(量程为15V,内阻约为15kΩ);

滑动变阻器R(阻值范围为0~10Ω);

电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。

为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用__________电压表应选用__________,(填器材符号)

(2)在图中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路____________.

(3)根据实验数据,计算并描绘出的R-U图像如图所示;由图像可知,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为_______Ω;当所加电压为3V,灯丝电阻为_______Ω。

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