實(shí)驗(yàn)表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子．如圖所示，設(shè)射出的電子速度為零，經(jīng)加速電壓U1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．偏轉(zhuǎn)電極長(zhǎng)L1，相距d, 豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L(zhǎng)2.若在偏轉(zhuǎn)電極間加電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線，打在熒光屏的P點(diǎn)。已知，電子的質(zhì)量是m，電量為e ,電子重力不計(jì)。求:

(1)電子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度．
(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值．
(3) 熒光屏上op距離.

（1）；（2）；（3）

解析試題分析：(1)由eU1＝mv02得v0＝ 
(2)由vy＝at，a＝ ，t ＝ 得：
vy＝at＝,  vx=v0
tanθ===
(3)由y＝at2，t＝，a＝,得：
op＝
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題


（1）如圖1所示，固定于水平面上的金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直。MN與bc的長(zhǎng)度均為l，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

a. 請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
b. 在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)的非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)。請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。
（2）為進(jìn)一步研究導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的過(guò)程，現(xiàn)構(gòu)建如下情景：如圖2所示，在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一內(nèi)壁光滑長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)管MN，沿紙面以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。在管的N端固定一個(gè)電量為q的帶正電小球（可看做質(zhì)點(diǎn)）。某時(shí)刻將小球釋放，小球?qū)?huì)沿管運(yùn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，小球的重力可忽略。在小球沿管從N運(yùn)動(dòng)到M的過(guò)程中，求小球所受各力分別對(duì)小球做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著能放射電子的儀器P，放射源放出的電子速度大小均為v0=1.0×107m/s，各個(gè)方向均有。足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d=2.0×10-2m，其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.5×104N/C。已知電子電量e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=9.0×10-31kg，不計(jì)電子重力。求:

（1）電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能
（2）熒光屏上的發(fā)光面積（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離L＝8cm，極板長(zhǎng)為2L，下極板接地，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板右端到熒光屏的距離也是2L，在兩極板間接有一交變電壓，電壓變化周期T＝4s，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，大量電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中央持續(xù)射入，穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中電壓是不變的。

⑴求電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0(用電子比荷、加速電壓U0表示)；
⑵在電勢(shì)變化的每個(gè)周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，即無(wú)電子擊中屏幕，求每個(gè)周期內(nèi)的“黑屏”時(shí)間有多長(zhǎng)；
⑶求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行金屬板相距為d，加上如圖所示（b）所示的方波形電壓，電壓的最大值為U0，周期為T.現(xiàn)有重力可忽略的一束離子，每個(gè)離子的質(zhì)量為m，電量為q，從與兩板等距處的O點(diǎn)，沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板中。已知每個(gè)離子通過(guò)平行板所需的時(shí)間恰為T（電壓變化周期）且所有離子都能通過(guò)兩板間的空間，打在兩金屬板右端的熒光屏上，試求：

（1）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最小距離
（2）離子打在熒光屏上的位置與O′點(diǎn)的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II，已知A、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（L，0）和（-2L，0），兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力），現(xiàn)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一電子，已知電子質(zhì)量為m，帶電量為e，試求：
 
（1）電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)；
（2）電子從電場(chǎng)II出來(lái)后經(jīng)過(guò)多少時(shí)間到達(dá)x軸；
（3）電子到達(dá)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電子自靜止開始經(jīng)從M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩板間的電壓為U，電子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng)，在距離磁場(chǎng)邊界S處有屏幕N,電子射出磁場(chǎng)后打在屏上。(已知d>L,電子的質(zhì)量為m，電荷量為e)求：

（1）電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小。
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
（3）電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD＝4cm，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角．已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做3.2×10－17J的功，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為多少？（電子帶電量e=）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，x軸的上方分布有沿x軸負(fù)方向的場(chǎng)強(qiáng)E=1.2×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上有一個(gè)足夠大的垂直于y軸的平板MN，平板上開有一個(gè)小孔P，P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Sx=3cm，P處連接有一段長(zhǎng)度d=lcm內(nèi)徑不計(jì)的準(zhǔn)直管，管內(nèi)由于靜電屏蔽沒有電場(chǎng)。y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射a粒子，假設(shè)發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m／s，打到平板和準(zhǔn)直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電，比荷為×l07C／kg重力不計(jì)，求

（1）a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和粒子從S到達(dá)P孔的時(shí)間；
（2）經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直管進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的a粒子，到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離。

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