热门试卷

解：（1）电子经过加速电场加速后，根据动能定理有：

电子离开A板时的速度

（2）电子进入偏转电场后，电子的加速度为a，侧移量为y，设偏转电压为U2

则有：

水平方向：L1=v0t

由此可得电子在偏转电场中的运动时间：     ①

在竖直方向有：

       ②

又       ③

电子不打到板      ④

由①②③④可解得：

（3）从板边缘飞出到荧光屏上离O点最远．这时

速度偏向角的正切 tanα=

而vy=at

则得 tanα===

所以电子离开偏转电场后在竖直方向偏转的距离y′=L2tanα=

离O点最远距离=

答：（1）电子穿过A板时的速度大小v0为；

（2）如果要使电子从偏转电场射出，求加在M、N两板间电压取值范围为；

（3）当偏转电压为0时电子打在荧光屏上的O点．如果偏转电压不为0，且M板的电势高于N板的电势时，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的最远点是P点，求P点到O点的距离yop为．

解：（1）粒子经加速电场加速时，由动能定理得：qU0=mv02

解得：v0=．

（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，将其运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动．

则粒子通过偏转电场的时间为 t=

根据牛顿第二定律得：

  加速度大小为 a=

粒子飞出偏转电场时在垂直C、D板面偏转的位移大小为：

  y=

联立以上四式得：y=

（3）设粒子离开偏转电场时的偏转角为θ．

粒子离开电场时，竖直分速度大小为 vy=at

则得：tanθ=

联立解得：tanθ=

则由几何关系得：粒子打在挡板上的位置距0点的距离为 Y=y+Ltanθ=+=．

答：（1）粒子进入偏转电场的速度大小为；

（2）粒子飞出偏转电场时在垂直C、D板面偏转的位移大小为；

（3）粒子打在挡板上的位置距0点的距离为．

解：（1）竖直方向做匀加速直线运动，根据电容器电压与电场的关系得：

E==9000V/m

F=Eq=9000×1.6×10-19=1.44×10-15N

又因为F=ma

所以a==1.6×1015m/s2

水平方向做匀速运动，

故t==2.5×10-9s

所以y0==0.005m

（2）竖直方向速度

从平行板出去后做匀速直线运动，水平和竖直方向都是匀速运动，

水平方向：=

竖直方向PM=v1t1=0.02m

PO=PM+MO=PM+y=0.025m

答：（1）电子飞出金属板时侧位移y0是0.005m；

（2）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，OP的长为0.025m．

解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：

水平方向：l=v0t

竖直方向：d=at2；

由上两式得：a===20m/s2

又加速度为：a=

联立得：U==V=24V

根据串联电路的特点有：=

代入得解得，滑动变阻器接入电路的阻值为：R′=24Ω

（2）根据闭合电路欧姆定律得电流表的示数为：

 I==A=1A

电压表的示数为：U=E-Ir=40-1×1=39V

（3）此时电源的输出功率是 P=EI-I2r=40×1-12×1=39W

答：

（1）滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω．

（2）此时电流表、电压表的示数分别为1A和39V．

（3）此时电源的输出功率是39W．

解：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理

离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律

得：

（2）离子做类平抛运动

2d=vt

3d=

由牛顿第二定律得：qE0=ma

得：

（3）设全过程电场力对离子所做的总功为W，则

W=W1+W2=qU+qE0d=10qU

离子电势能的变化为：

△Ep=-W=-10qU

答：（1）静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小；

（2）矩形区域QNCD内电场强度E0的大小；

（3）从A到Q点的整个运动过程，离子电势能的变化为-10qU．