有一種電子儀器叫作示波器,可以用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況。示波器的核心部件是示波管,圖甲是它的原理圖。在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上圖乙所示的掃描電壓,偏轉(zhuǎn)電極XX′之間沒(méi)有加電壓,此時(shí)示波管的原理圖簡(jiǎn)化成如圖丙所示。電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO(O為熒光屏的中心)射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的YY′偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中。電子進(jìn)入金屬板M、N間時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)(圖中未畫出)。已知M、N兩板間的最大電壓為U2,兩板間的距離為d,板長(zhǎng)為l1,熒光屏到MN極板右端距離為l2。電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮電子受到的重力及電子間相互作用力的影響。

(1)求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大??;
(2)每個(gè)電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間極短,可以認(rèn)為這個(gè)過(guò)程中兩極板間的電壓是不變的,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。在t=0.15s時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子打在屏上P位置,求OP長(zhǎng);
(3)分析物理量的數(shù)量級(jí),是解決物理問(wèn)題的常用方法。在解決第(2)問(wèn)時(shí)忽略了每個(gè)電子穿過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中兩極板間電壓的變化,請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析說(shuō)明其原因。已知l1=4.0×10-2m,電子的比荷em=1.76×1011C/kg,U1=1375V。

e
m
=
1
.
76
×
1
0
11
【答案】(1)電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大小為;
(2)在t=0.15s時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子打在屏上P位置,OP長(zhǎng)為;
(3)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間t≈1.82×10-9s?T,因此可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板時(shí)兩板間的電壓是不變的。
2
e
U
1
m
(2)在t=0.15s時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子打在屏上P位置,OP長(zhǎng)為
U
2
l
1
(
l
1
+
2
l
2
)
8
d
U
1
(3)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間t≈1.82×10-9s?T,因此可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板時(shí)兩板間的電壓是不變的。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:117引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;
(2)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后能上升的最大高度.發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:749引用:4難度:0.5 -
2.如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接.半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C,圓心為O.整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為
.當(dāng)小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng),小球落到水平軌道上的D點(diǎn).已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道某點(diǎn)P(圖中未畫出)時(shí),所受合外力方向指向圓心O,求小球過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:58引用:2難度:0.7 -
3.11H、12H、13H三個(gè)原子核,電荷均為e,質(zhì)量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在下極板的落點(diǎn)為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:374引用:5難度:0.6
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