【題目】如圖所示，一個電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，又沿中心軸線從O點垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點，O點為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量m= 9.0×1031kg，電荷量e= 1.6×1019C，加速電場電壓U0= 2500 V，偏轉(zhuǎn)電場電壓U= 200 V，極板的長度L1=6.0 cm，板間距離d=2.0 cm，極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0 cm(忽略電子所受重力，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求：

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0；

(2)電子打在熒光屏上的P點到O點的距離h；

(3)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程中電場力對它所做的功W。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：（1）電子在加速電場中，根據(jù)動能定理即可求出進入偏轉(zhuǎn)電場的速度；（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動規(guī)律可求出粒子在偏轉(zhuǎn)電場中產(chǎn)生的側(cè)位移；粒子從偏轉(zhuǎn)電場飛出至熒光屏這一過程，做的是勻速直線運動，根據(jù)幾何關(guān)系即可求h；（3）根據(jù)W=eEy即可求出電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程中電場力對它所做的功.

(1)電子在加速電場中，根據(jù)動能定理有：

解得：

代入數(shù)據(jù)得：

(2)設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t，電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量

電子在水平方向做勻速直線運動：①

電子在豎直方向上做勻加速運動：②

根據(jù)牛頓第二定律有：③

聯(lián)立①②③代入數(shù)據(jù)得=0.36cm

電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的反向延長線過偏轉(zhuǎn)電場的中點

由圖知，

解得：h=0.72cm

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的過程中電場力對它做的功

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，絕緣輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q＝6×10－7C，在圖示坐標(biāo)中，電場方向沿豎直方向，坐標(biāo)原點O的電勢為零。當(dāng)小球以2 m/s的速率繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動時，細(xì)繩上的拉力剛好為零。在小球從最低點運動到最高點的過程中，軌跡上每點的電勢φ隨縱坐標(biāo)y的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。則下列判斷正確的是(　　)

A. 勻強電場的場強大小為3.2×106V/m

B. 小球重力勢能增加最多的過程中，電勢能減少了2.4 J

C. 小球做順時針方向的勻速圓周運動

D. 小球所受的洛倫茲力的大小為3 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為37° 的斜坡上，從A點水平拋出一個物體，物體落在斜坡的B點，測得AB兩點間的距離是75 m，，求：

(1)物體拋出時速度的大小；

(2)落到B點時的速度大小；(結(jié)果帶根號表示)

(3)距離斜坡的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋e，在加速器中被加速．不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確的是(　　)

A. 不改變磁感應(yīng)強度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子獲得的最大動能隨加速電壓U的增大而增大

C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2πRf

D. 質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 ∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一正點電荷僅在電場力的作用下運動，其速率v與時間t圖象如圖所示，其中ta和tb是電荷在電場中a、b兩點運動對應(yīng)的時刻，則下列說法正確的是

A. a、b兩點電場強度關(guān)系為Ea=Eb

B. a、b兩點電場強度關(guān)系為Ea>Eb

C. a、b兩點電勢關(guān)系為

D. 帶電粒子從a點運動到b點時，電場力做正功，電勢能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，把一個帶正電的球體A放在絕緣支架上，再把一個質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球B用絕緣細(xì)繩懸掛在鐵架臺上，小球靜止在P點時細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，電場力方向水平向右。球A與球B之間的距離遠(yuǎn)大于兩球的直徑。求:

(1)球B在P點所受電場力F0的大小及球A產(chǎn)生的電場在P點的電場強度E0的大小;

(2)現(xiàn)緩慢移動鐵架臺，使球B從P點沿水平方向右移，近似認(rèn)為移動過程中電場力方向始終水平向右，用刻度尺測出P點右側(cè)不同位置到P點的水平距離x，采取(1)中方法確定出該位置球B所受電場力F，然后作出F-x圖像，如圖乙所示。其中M點為水平移動方向上的一點，已知x軸上每小格代表的距離為x0，根據(jù)圖像估算P、M兩點間電勢差UPM的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖勻強磁場中有一矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場垂直，MN邊與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊與金屬滑環(huán)L相連；金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串聯(lián)。使矩形線圈從圖示位置開始以恒定角速度繞過BC、AD中點的軸旋轉(zhuǎn)。下列說法中正確的是

A. 交流電流表A的示數(shù)隨時間按正弦規(guī)律變化

B. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，交流電流表A的示數(shù)越小

C. 線圈平面與磁場平行時，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

D. 線圈平面與磁場垂直時，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除了電阻R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在0~t時間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖像的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，某學(xué)習(xí)小組所使用的裝置如圖甲所示。設(shè)沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實驗中用沙和沙桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮　?/span>

(1)實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，下面的操作最合理的是_____。

A.將長木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶在木板上運動，調(diào)節(jié)沙的質(zhì)量，多次重復(fù)，直到目測小車做勻速直線運動。

B.將長木板水平放置，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶在木板上運動，接通打點計時器的電源，輕推小車，調(diào)節(jié)小車上砝碼的質(zhì)量，多次重復(fù)，直到打出的紙帶上的點跡均勻。

C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，去掉�?xì)線和沙桶，不連接紙帶，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復(fù)，直到目測小車做勻速直線運動。

D.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，去掉�?xì)線和沙桶，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，接通打點計時器的電源，輕推小車，改變木板墊起的高度，多次重復(fù)，直到打出的紙帶上的點跡均勻。

(2)在(1)最合理的方案下，接通打點計時器的電源，讓小車在沙和沙桶的牽引下帶著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶在木板上由靜止開始運動，圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：xAB=2.25cm、xBC=3.86cm、xCD=5.45cm、xDE=7.05cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42 _______m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)若某同學(xué)利用圖甲所示的裝置，在未通過(1)中操作的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系時，得到圖丙所示圖線。已知圖線與橫軸的交點為F0，與縱軸的交點為-a0，重力加速度為g，在運動過程中小車及車上砝碼受到的阻力與重力之比為________。

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