2．(07广东茂名)如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两板正中央射入，Q从下极板边缘入射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中　 (　 　　)

A、它们的运动时间t_Q＞t_P

B、它们所带电量之比q_P：q_Q=1:2

C、它们的动能增量之比

D、它们的电势能减少量之比

1．如下图所示，图①是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极YY'、水平偏转电极XX'，和荧光屏组成，电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点．若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线．

(1)如果只在偏转电极YY'上加上如图③所示U_y= U_m sinωt的电压，试由图②证明荧光屏上亮点的偏移也将按正弦规律变化，即y'=y_msinωt并在荧光屏图④中画出所观察到的亮线的形状．(设偏转电压频率较高)

(2)如果只在偏转电极XX' 上加上如图⑤所示的电压,试在⑥上画出所观察到的亮线形状．

(3)如果在偏转电极YY'上加上U_y= U_m sinωt的电压，同时在偏转电极XX' 上加上图⑤所示的电压，试在图⑦上画出所观察到的亮线的形状．

3．电子打在荧光屏上的位置由两组偏转电极决定，其中水平位置由　　　　 决定，竖直位置由　　

　　 决定。

知识点一带电粒子在电场中的加速偏转

⑴侧移：

不要死记公式，要清楚物理过程。根据不同的已知条件，改用不同的表达形式(已知初速度、初动能、初动量或加速电压等)。

⑵偏角：，

注意到，说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。

⑶穿越电场过程的动能增量：ΔE_k=Eqy (注意，一般来说不等于qU)

[应用1](07广东普宁)分别为一价和二价的静止铜离子，经过同一电场加速后，再垂直经过同一偏转电场，然后落到一屏上。如图，离子重力不计，以下判断正确的是( 　　　)

A．离子经过加速电场时，二价铜离子受到的电场力的冲量大

B．在偏转电场中，电场力对两种离子做的功一样多

C．两种铜离子打在屏上时的速度一样大　

D．两种铜离子打在屏上的同一点

导示: 在加速电场中，二价铜离子受到的电场力是一价铜离子的二倍，所以电场力对二价铜逆子做的功多，末速度大，冲量大，A对。根据偏距表达式二种离子偏距相等，所以电场力做功不等，B错。由于是打在屏上同一点，所以整个过程电场力对二价铜离子做的功多，C错D对。答案AD。

全过程中电场力做功比较，仅仅看它们的起始和终了位置，然后比较它们的电量就可以了。

知识点二示波器原理

[应用2]示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(　 　　)

A.极板X应带正电　 　　B.极板X′应带正电　

C.极板Y应带负电 　　D.极板Y′应带正电

导示: 竖直方向上电子向Y偏，故Y应带正电，水平方向上电子向X偏，故X应带正电，答案为A。

类型一交变的偏转电场

[例1](07省扬中)如图(a)所示，平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直金属板的靶 MN。现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U₀，反向值也为U₀，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的某一初速射入。设粒子能全部打在靶 MN上，而且所有粒子在AB间的飞行时间均为t，不计重力影响，试问：

(1)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?

(2)要使粒子能全部打在靶MN上，电压U₀的数值应满足什么条件?(写出U₀，m、d、q，T的关系式即可)　　 。

(3)电场力对每个击中靶MN的带电粒子所做的总功是否相等?若相等，请证明并求出此功的数值；若不相等，求出此功的数值范围。

导示: (1)当粒子由t=nT时刻进入电场，向下侧向位移最大

　 当粒子由t=nT+2T/3时刻进入电场，向上侧向位移最大

　 在距靶MN的中心O′点下方至上方范围内有粒子击中。

(2)由第一问变形得:　　　

(3) 电场力对所有粒子做的功都相同。

证明：在一个周期内，任一带电粒子受到的电场力冲量恒为

因为v恒定，故电场力做功相等。

功为　

在电压发生改变的时刻，抓住的主要关系是物理量间的联系，即前一阶段的末状态是下一阶段的初始状态。

类型二偏转过程中的能量变化

[例2](07上海卷)如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为E_k的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。

(1)若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；

(2)若粒子离开电场时动能为E_k’，则电场强度为多大？

导示: (1)ab方向上的运动：L＝v₀t，

bc方向上的运动：,

所以, ,即

(2)分两种情况：由bc边离开电场，L＝v₀t，

，，

所以，

由cd边离开电场， ，所以

此类问题仍然要将带电粒子的运动进行分解处理，由于涉及到能量的计算，所以离不开用动能定理列式。

类型三利用作比法解题

[例3](07海南)一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子和，从电容器的点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得和与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力，则和的比荷之比是　 ( 　　)

A.1:2　 　　B.1:8　 　　C.　2:1　 　　　D.　4:1　

导示: 设　　 p离落点板板距为d，板间电场为E，水平距离为s，带电粒子的质量m，电荷量q，则：

即：

约去相同的物理量d、v、E，得出结果两带电粒子的比荷之比为4:1，答案为D

作比法是物理中常用的一种方法，适用于具有相似的两个或两个以上的对象，进行同一种物理过程。处理的方法是求出通式，再用作比法求出结果。

2．工作原理：如图所示，电子先由加速电压U₁加速，再经偏转电压U₂偏转．

1．构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成．

3．带电粒子平行于金属板进入平行板电容器，若带电粒子能飞出金属板，运动时间由　　　　　 和　　　　　 决定。表达式为：　　　　　

侧位移由　　　　　 决定，表达式为：　　　　　

2．将此运动分解，在v₀方向上做匀速直线运动，在垂直于v₀方向上做a=　　　　 的匀加速运动。

1．带电粒子以初速度v₀垂直电场方向进入电场．若只受电场力作用，则做　　　　　 运动．

14.果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表现型，如下表所示：

(1)经分析出现异常受精卵XXY的原因，可能是由于雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝点分裂后，两条XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY；还可能是　　　　　　　　 。(答出一种即可)

(2)在探究果蝇控制眼色的基因是否位于X染色体上的实验中，蒂更斯(Dikens)在摩尔根实验的基础上，用白眼雌蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2 000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)。

①根据上表信息，我们可以判断出实验中出现的少数例外的白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)的基因型为　　、　　　(控制眼色的基因用B、b表示)，这种性状的出现是由于　　　　　(变异方式)引起的。

②上述少数例外个体产生的原因，可利用光学显微镜，通过实验观察的方法来进一步得到验证，请写出简单思路，并预测结果。

解析：出现受精卵异常的原因是形成该受精卵的雌配子或雄配子异常引起的。例如，XXY的受精卵可能是XX的雌配子和Y的雄配子受精而来，也可能是X的雌配子和XY的雄配子受精而来。XX的雌配子可能是减数第一次分离后期同源染色单体未分离，也可能是减数第二次分离后期姐妹染色单体未分离，而XY的雄配子是由于减数第一次分离后期同源染色体未分开。出现题干中这些异常受精卵是染色体变异引起的，如果控制白眼的基因在X染色体上，则X^bX^bY的异常受精卵发育来的个体就会表现为白眼雌蝇，而X^BO的异常受精卵发育来的个体就会表现为红眼雄蝇(不育)。

答案：(1)雌果蝇初级卵母细胞减数分裂第一次分裂后期同源染色体XX没有分离，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY(或雄果蝇次级精母细胞减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY，与正常卵细胞X结合后形成异常受精卵XXY)　(2)①X^bX^bY　X^BO　染色体(数目)变异　②取例外的果蝇分裂期的体细胞，制作有丝分裂装片，在光学显微镜下观察，找出有丝分裂中期的性染色体。在白眼雌蝇装片中可观察到XXY的性染色体组成，在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。

13.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示：

(1)由品种AABB、aabb经过a→b→c过程培育出新品种的育种方式称为　　　　。若经过b过程产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的理论上有　株。基因型为Aabb的类型经过过程c，子代中AAbb与aabb的数量比是　　。

(2)过程e常采用　　　　由AaBb得到Ab个体。与过程a→b→c的育种方法相比，过程e→f的优势是　　　　　。

(3)过程d在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是　　　　　　　　　。与过程g的育种方式相比，过程d育种的优势是　　　　　　　　　　　　　。

(4)上述育种方法中，最不容易获得目标品种的是　　，原因是　　　　　　　　　。

解析：题图中AABB、aabb经过a→b→c过程培育出新品种的过程称为杂交育种，经过b过程产生的子代总数为1 552株，其中基因型为AAbb的理论上占总数的1/16，为97株。e→f过程为单倍体育种，常采用花药离体培养由AaBb得到Ab个体。与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。过程d为基因工程育种，必须用到的工具酶有限制性内切酶、DNA连接酶，与过程g的诱变育种相比，基因工程育种的优势是定向地改造生物的遗传性状。该图所涉及的育种方法中，性状最具预见性的是基因工程育种，最不具预见性的是诱变育种，因为基因突变不仅频率低而且变异是不定向的。

答案：(1)杂交育种　97　1∶1

(2)花药离体培养　明显缩短了育种年限

(3)限制性内切酶、DNA连接酶　能定向地改造生物的遗传性状

(4)g　基因突变频率较低，且是不定向的