20xx滬科版高中物理選修3-125探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)(完整版)
【正文】 就越長(zhǎng)，獲得的速度就越大 B ．兩 板間距離越小，加速度就越大，獲得的速度就越大 C ．與兩板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān) D ．以上說(shuō)法均不正確 【解析】 電子由 P 到 Q 的過(guò)程中，靜電力做功，根據(jù)動(dòng)能定理 eU ＝12m v2，得 v ＝2 eUm，速度大小與 U 有關(guān)，與兩板間距離無(wú)關(guān)． 【答案】 C 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 【問(wèn)題導(dǎo)思】 1 ．帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)同哪種運(yùn)動(dòng)類似，這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么？ 2 ．垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)的帶電粒子的運(yùn)動(dòng) 時(shí)間由什么決定？ 1 ． 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析 帶電粒子以速度 v 0 垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向成 90176。 泉州一中高二檢測(cè) ) 如圖 2 － 5 － 9 所示， M 和 N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面，相距為 d ，電勢(shì)差為 U ，一質(zhì)量為 m ( 不計(jì)重力 ) 、電荷量為－ q 的粒子，以速度 v0通過(guò)等勢(shì)面 M 射入兩等勢(shì)面之間，此后穿過(guò)等勢(shì)面 N 的速度大小應(yīng)是 ( ) A. 2 qUm B ． v0＋ 2 qUm C. v20＋2 qUm D. v20－2 qUm 圖 2 － 5 － 9 【解析】 qU ＝12 m v2 － 12 m v20 ， v ＝ v20 ＋2 qUm ，故 C 正確． 【答案】 C 2 ．如圖 2 － 5 － 10 所示，一帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向射入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在 不計(jì)重力的情況下，粒子經(jīng)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角與下列因素的關(guān)系正確的是 ( ) 圖 2 － 5 － 10 A ．偏轉(zhuǎn)電壓越高，偏轉(zhuǎn)角越小 B ．板間距離越大，偏轉(zhuǎn)角越大 C ．帶電粒子的初速度越大，偏轉(zhuǎn)角越大 D ．帶電粒子的帶電荷量越大，偏轉(zhuǎn)角越大 【解析】 設(shè)粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角為 θ ，則 t an θ ＝v yv 0，v y ＝ at ， a ＝qUmd， t ＝lv 0，則 t an θ ＝qU lm v20 d，可 見(jiàn) D 正確． 【答案】 D 3 ．一個(gè)帶電小球，用細(xì)繩懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球靜止后把懸繩燒斷，小球?qū)⒆?( ) A ．自由落體運(yùn)動(dòng) B ．勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C ．沿懸繩的延長(zhǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D ．變加速直線運(yùn)動(dòng) 【解析】 重力和電場(chǎng)力均為恒力，合力方向與細(xì)繩的拉力方向相反，大小與細(xì)繩的拉力大小相等．剪斷細(xì)繩后小球初速度為零，合力恒定，故做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，正確答案為 C. 【答案】 C 4 ． ( 2020 ?？谝恢懈叨谀?) 如圖 2 － 5 － 6 所示為一真空示波管的示意圖，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 射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板 M ， N 形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中 ( 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng) ) ，電子進(jìn)入 M ， N 間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的 P點(diǎn)．已知 M ， N 兩板間的電壓為 U2，兩板間的距離為 d ，板長(zhǎng)為 L ，電子的質(zhì)量為 m ，電荷量為 e ，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力． 圖 2 － 5 － 6 ( 1) 求電子穿過(guò) A 板時(shí)速度的大?。? ( 2) 求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量 y ； ( 3) 若要電子打到熒光屏上 P 點(diǎn)的上方，可采取哪些措施？ 【審題指導(dǎo)】 本題考查示波管的工作原理，電子在電壓 U 1 加速時(shí)，可以應(yīng)用動(dòng)能定理，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，可以應(yīng)用類平拋問(wèn)題的處理方法． 【解析】 ( 1) 設(shè)電子經(jīng)電壓 U 1 加速后的速度為 v 0 ，由動(dòng)能定理得： eU 1 ＝12m v20 － 0 ， 解得 v 0 ＝2 eU 1m. ( 2) 電子以速度 v0
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