2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題7.21示波器千題精練

1、選擇題1 1 示波器是一種多功能電學(xué)儀器，由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場組成。如圖所示，電子在電壓為U的電場中由靜止開始加速，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極板平行，在滿足電子能射出平行電場區(qū)域的條件下，下述情況一定能使電子偏轉(zhuǎn)角度0變大的是（）【名師解析】電子通過加速電場時有旳二薔虬 電子在偏轉(zhuǎn)電場中，垂直于電場線的方問上做勻速直線運(yùn) 動，則運(yùn)動時間亠平行于電場線的方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度戶氣末速度丹 珂xa二日尸亙豈 偏轉(zhuǎn)角 tan所以今B正確。2.2.（天津市河北區(qū) 2015-20162015-2016 學(xué)年度高三年級總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測（二）理科綜合試卷物理部分

2、）如圖所示是 示波器的原理示意圖， 電子經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后， 進(jìn)入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。P點(diǎn)與 o o 點(diǎn)的距離叫偏轉(zhuǎn)距離。要提高示波器的靈敏度（即單位偏轉(zhuǎn)電壓u2引起的偏轉(zhuǎn)距離），應(yīng)采用下列辦法中可行的是u- b加速電場加速電場 偏偏轉(zhuǎn)電場轉(zhuǎn)電場 熒光屏熒光屏A.A. 提高加速電壓U1B.B. 增加偏轉(zhuǎn)極板 a a、b b 的長度C.C.增大偏轉(zhuǎn)極板與熒光屏的距離D.D.減小偏轉(zhuǎn)極板間的距離【參考答案】BCDBCD專題7.21示波器A.A.U變大，U2變大C. U變大，12變小【參考答案】B BB.B. U U 變小，U U 變大D. U變小，U2

3、變小【名師解析】電子經(jīng)加速后動能削 時拠，加速后的速度為：匸怦,經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場的時間為：,JI-J出偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)位移為:Y= |忒-、呼(毎將,以此示液器的靈敢度為：芒=為，可知2 22mdV 4at/j4/j4 證巧要提高靈墩度一可以隆低加速電壓故 B正確，二可以増長偏轉(zhuǎn) 1板或減小鴨轉(zhuǎn)極板間的距亶故 CD正確?？键c(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】首先要明白示波器的靈敏度是怎么決定的，示波器的靈敏度是有其能接受的信號范圍決定的，范圍越大代表靈敏度越高，故本題實(shí)質(zhì)就是有哪些方法可以提高偏轉(zhuǎn)量寫出偏轉(zhuǎn)量的表達(dá)式，依據(jù)相關(guān)量，可以判定選項(xiàng)。二計(jì)算題1 1 .( 9 9 分).(2018201

4、8 北京海淀期末)示波器的核心部件是示波管，其內(nèi)部抽成真空，圖1717 是它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子，電子質(zhì)量為m電荷量為e。發(fā)射出的電子由靜止經(jīng)電壓U加速后，從金屬板的小孔O射出，沿OO進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電場是由兩個平行的相同金屬極板M N組成，已知極板的長度為I，兩板間的距離為d,極板間電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電場極板的右端到熒光屏的距離為L。不計(jì)電子受到的重力和電子之間的相互作用。(1) 求電子從小孔O穿出時的速度大小V。；(2)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y；2兀(3)若將極板M N間所加的

5、直流電壓U改為交變電壓u= =Usinsint，電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間遠(yuǎn)小于交T流電的周期T,且電子能全部打到熒光屏上，求電子打在熒光屏內(nèi)范圍的長度【名師解析】(D 由動能疋理$-0 解得嶺=*嚴(yán)洛2朋電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)電子在偏諾電場中運(yùn)動的時間為設(shè)電子打在熒光屏內(nèi)范圍的長度為s,貝Us=2(2(ym+ +y)= |( (I+2 2L) )2.2. ( 20172017 洛陽一模)示波器的主要結(jié)構(gòu)可簡化為：電子槍中的加速電場、兩水平放置的平行金屬板中的偏水平方向:豎直方向:聯(lián)立解得:UJUJ2 24U&4U&(3(

6、3 )當(dāng)交變電壓為最大值UnUn 時，設(shè)電子離開交變電場時沿y軸上的速度為Vym，最大側(cè)移量為ym；離開偏轉(zhuǎn)電場后到達(dá)熒光屏的時間為在這段時間內(nèi)的側(cè)移量為y1則ym= =U，vym= =amt=/e4U,ddm0tiVo% =Vymti=Uml4U1dL L+ +i i y y 宀說明：對第 3 3 問若直接用，沒推導(dǎo)過程，即使結(jié)果正確，也要減1 1 分。轉(zhuǎn)電場和豎直放置的熒光屏組成，如圖所示。若已知加速電場的電壓為U。兩平行金屬板的板長、板間距離均為 d d,熒光屏距兩平行金屬板右側(cè)的距離也為d d。電子槍發(fā)射質(zhì)量為m m 電荷量為-e-e 的電子，從兩平行打在熒光屏上的亮點(diǎn)的位置距O O

7、點(diǎn)的距離：Y=y+dtantan 0金屬板的中央穿過，打在熒光屏的中點(diǎn)Q Q 不計(jì)電子在進(jìn)入加速電場時的速度及電子重力。若兩金屬板間只存在豎直方向的勻強(qiáng)電場，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U,U,電子會打在熒光屏上某點(diǎn)，該點(diǎn)距0 0 點(diǎn)距離為 d d。求U和12的比值UlU2【名師解析】在電子加速過程中，由動能定理得12e U1= =mv，2電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)做類平拋運(yùn)動，如圖所示。在此過程中，電子的水平位移:d=vot t，eEU電子的加速度：a= =eE，偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)：E= =旦旦md12電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的位移：y= at，2Vat設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的偏向角為0，則：tantan

8、0 = =-=-VoVo由題意可知; ;Y=3=3d/2,2,由以上各式聯(lián)立解得：U1_ _1 0U223 3 如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m電荷量為e，加速電場電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強(qiáng)電場，極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為do(1)(1)忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時初速度vo和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y； 分析物理量的數(shù)量級，是解決物理問題的常用方法。在解決 問時忽略了電子所受重力，請利用下列2一 231192數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U= 2.02.0 x 1010 V,V,d= 4

9、.04.0 x 1010 m m m=m= 9.19.1 x 1010 kgkg , ,e= 1.61.6 x 1010 C,C,g= 1010 m/sm/s。(3)(3)極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請寫出電勢$的定義式。類比電勢的定義方法，在重力場中建立“重力勢”$G的概念，并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點(diǎn)?！久麕熃馕觥扛鶕?jù)功和能的關(guān)系，有藏 w 叔在偏轉(zhuǎn)電場也電子的運(yùn)動時間1UT*偏轉(zhuǎn)距離A=-3(Af)2= 考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級，有一 29重力 G=G= m m 曠 1010 N N0 J一 15電場力F=-10N N 由于F? ?G因此不

10、需要考慮電子所受重力。電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度玩=電場中某點(diǎn)電勢少走義為電荷在該點(diǎn)的電勢能氏與其電荷量 G 的比饑即莎=一罕由于重力俶功與路徑無關(guān)，可以類比靜電場電勢的走義，將重力場中物體在某點(diǎn)的重力勢能氏與其質(zhì)量迥的比值，叫做“重力勢,即磯電勢 Q 和重力勢軌都是反映場的能的性質(zhì)的物理量 J 僅由場自身的因素決定。2eUoUL答案：、/而見解析4.4.有一質(zhì)量為M長度為I的矩形絕緣板放在光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m帶電荷量的絕對值為q的物塊( (視為質(zhì)點(diǎn)) )，以初速度Vo從絕緣板的上表面的左端沿水平方向滑入，絕緣板所在空間有范圍足夠大的勻 強(qiáng)電場，其場強(qiáng)大小E=3mg方向豎直向下，如圖 8

11、 8 所示。已知物塊與絕緣板間的動摩擦因數(shù)恒定，物塊 運(yùn)動到絕緣板的右端時恰好相對于絕緣板靜止；若將勻強(qiáng)電場的方向改變?yōu)樨Q直向上，場強(qiáng)大小不變，且 物塊仍以原初速度從絕緣板左端的上表面滑入，結(jié)果兩者相對靜止時，物塊未到達(dá)絕緣板的右端。求：(1)(1) 場強(qiáng)方向豎直向下時，物塊在絕緣板上滑動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;(2)(2) 場強(qiáng)方向豎直向下時與豎直向上時，物塊受到的支持力之比；(3)(3) 場強(qiáng)方向豎直向上時，物塊相對于絕緣板滑行的距離?！久麕熃馕觥?1)(1)場強(qiáng)方向向下時，根據(jù)動量守恒定律得mv= ( ( MMn) )v根據(jù)能量守恒定律得1 121 12mMv熱量 g2g2mv2(*2

12、(*nmv=2W2Wm(2)場強(qiáng)叵|下時伍=昭qEqE場強(qiáng)向上時珂=硝+qEqE所痔今(3)(3)兩次產(chǎn)生的熱量相等FI=Q卩FM=Q所以 I I =j j。4 4“宀mMVI答案(1)2WVT(2)1：445.5.如圖所示，空中有三個點(diǎn)電荷AB B、C.AC.A 和 B B 所帶電荷量為+ Q Q C C 所帶電荷量為一 Q,Q, ABAB 連線水平長度為 L L，C C 圍繞 A A、B B 連線中心 0 0 在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，0C0C 之間的距離為扌扌，不計(jì)重力，靜電力常量為k.k.求：(1)(1) 電荷 C C 做圓周運(yùn)動的向心力；(2)(2) 電荷 C C 運(yùn)動的角速度.【名師解析】c