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帶電粒子在電場中的加快和偏轉(zhuǎn)(答題時間:30分鐘)如下圖,A板發(fā)出的電子經(jīng)加快后,水平射入水平擱置的兩平行金屬板間,金屬板間所加的電壓為U。電子最后打在熒光屏P上,對于電子的運動,以下說法中正確的選項是()A.滑動觸頭向右挪動時,電子打在P上的地點上漲B.滑動觸頭向左挪動時,電子打在P上的地點上漲C.電壓U增大時,電子從發(fā)出到打在P上的時間不變D.電壓U增大時,電子打在P上的速度大小不變2.如下圖,燈絲發(fā)熱后發(fā)出的電子經(jīng)加快電場后,進入偏轉(zhuǎn)電場,若加快電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使電子在電場中偏轉(zhuǎn)量y變成本來的2倍,可采納的方法有(設(shè)電子不落到極板上)()A.只使U21變成本來的2B.只使U11變成本來的2C.只使偏轉(zhuǎn)電極的長度l變成本來的2倍D.只使偏轉(zhuǎn)電極間的距離d增添為本來的2倍如下圖,質(zhì)子(11H)和氘核(12H)同時從靜止開始,經(jīng)同一加快電場加快后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏幕上,不計重力,則它們()在偏轉(zhuǎn)電場中運動的加快度同樣能抵達屏幕上同一點從發(fā)出到抵達屏幕的運動時間同樣抵達屏幕時的速度同樣4.如下圖,質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行金屬板中心線OO方向射入兩板間,板內(nèi)存在勻強電場,粒子從板間射出后都能打在熒光屏上。以下說法中正確的選項是()A.若它們射入電場時的速度相等,在熒光屏大將出現(xiàn)3個亮點B.若它們射入電場時的動量相等,在熒光屏大將只出現(xiàn)2個亮點C.若它們射入電場時的動能相等,在熒光屏大將只出現(xiàn)1個亮點D.若它們是由同一個電場從靜止加快后射入此偏轉(zhuǎn)電場的,在熒光屏大將只出現(xiàn)
1個亮點5.如下圖,兩平行金屬板間有一勻強電場,板長為L,板間距離為d,在距板右端處有一豎直擱置的光屏M.一電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間,最后垂直打在M屏上,則以下結(jié)論正確的選項是()
LA.板間的電場強度大小為mg/qB.板間的電場強度大小為2mg/q質(zhì)點在板間運動時動能的增添量等于電場力做的功質(zhì)點在板間的運動時間等于它從板的右端運動到光屏的時間如下圖,一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小,可視為零)進入加快電場加快后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,射出后偏轉(zhuǎn)位移為y,要使偏轉(zhuǎn)位移增大,以下哪些舉措是可行的(不考慮電子射出時遇到偏轉(zhuǎn)電極板的狀況)()A.增大偏轉(zhuǎn)電壓UB.增大加快電壓U0C.增大偏轉(zhuǎn)電場的極板間距離d將發(fā)射電子改成發(fā)射負離子7.初速度為0的電子經(jīng)電壓U1加快后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,走開電場時的偏移量是偏轉(zhuǎn)板間距為d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L,為了提升偏轉(zhuǎn)的敏捷度(每單位偏轉(zhuǎn)電壓惹起的偏移量即Y/U2),可采納以下哪些方法()
Y,A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2C.盡可能使d小一些
B.D.
盡可能使板長L短一些使加快電壓U1小一些如下圖,質(zhì)量為m=1g、帶電荷量為q=2×10-6C的帶電微粒從偏轉(zhuǎn)極板A、B中間的地點以v0=10m/s的初速度垂直電場方向進入長為L=20cm、距離為d=10cm的偏轉(zhuǎn)電場,出電場后落在距偏轉(zhuǎn)電場x=40cm的擋板上,微粒的落點P走開初速度方向延伸線的距離為y2=20cm,不考慮重力的影響。求:1)加在A、B兩板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB;2)粒子擊中擋板時的動能Ek;3)改變偏轉(zhuǎn)電壓UAB,則當UAB為多少時,微粒落點P走開初速度延伸線的距離最大?最大距離是多少?9.如下圖為兩組平行板金屬板,一組豎直擱置,一組水平擱置,今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直擱置的平行金屬板的A點,經(jīng)電壓U0加快后經(jīng)過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平擱置的平行金屬板間,若電子從兩塊水平擱置的平行板的正中間射入,且最后電子恰好能從右邊的兩塊平行金屬板穿出,A、B分別為兩塊豎直板的中點,求:(1)電子經(jīng)過B點時的速度大?。?)右邊平行金屬板的長度;3)電子穿出右邊平行金屬板時的動能。eU1122qU11.BC分析:由題意知,電子在加快電場中運動時:2mv,得:vm;電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,加快度大小qU12amd,偏轉(zhuǎn)位移為y2at;垂直電場2方向:tLUL?;瑒佑|頭向右挪動時,1變大,y變小,由于電子向上偏轉(zhuǎn),4U1dv故在屏上的地點降落,選項A錯誤;滑動觸頭向左挪動時,U1變小,y變大,在屏上的地點上漲,選項B正確;偏轉(zhuǎn)電壓增大時,電子在垂直電場方向的運動時間tL不變,選項Cv正確;電子打在P上的動能Ek12mvPeU1eU,故U增大時,vP變大,選項D錯誤。2.BC分析:電子在電場中加快,由動能定理有qU1=1mv2,電子在電場中偏轉(zhuǎn),加快2度a=qU2,由側(cè)移距離公式得mdy=1at21qU2t21qU2(L)2U2L2,22md2mdv4U1d故BC正確;U2變成本來的1倍時側(cè)移距離也會變成本來的1倍,故A錯誤;偏轉(zhuǎn)電極22間的距離d增添為本來的2倍,側(cè)移距離會變成本來的1倍,故D錯誤。1mv0223.B分析:粒子在電場中加快時:U1q,經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場射出時的偏轉(zhuǎn)角:vy2tanU2qLU2L,與粒子的電荷量及質(zhì)量沒關(guān),故兩粒子都能抵達v0dmv022dU1屏幕上同一點,選項B正確;在偏轉(zhuǎn)電場中運動的加快度U2q,故兩粒子的加快度不一樣,a1mv02dm選項A錯誤;由U1q可知,粒子走開加快電場,進入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0不一樣,在2加快電場和在偏轉(zhuǎn)電場中的均勻速度不一樣,故從發(fā)出到抵達屏幕的運動時間不同樣,選項錯誤;粒子走開電場的速度即為抵達屏幕的速度,即vv02vy2v02(1U2L)2qU1(1U2L),故兩粒子抵達屏幕時的速度不2dU1m2dU1同樣,選項D錯誤;應(yīng)選B。4.D分析:qU12,y12l,aEqEl22mv2at,t,聯(lián)立整理解得,y,2vm4Uy=Eql2。射入速度相等,氘核和粒子比荷相等,出現(xiàn)兩個亮點,A錯誤;動量相等,q/v2mv各不同樣,出現(xiàn)3個兩點,B錯誤;動能相等,質(zhì)子和氘核電量相等,打在同一點,出現(xiàn)兩個亮點,C錯誤;由同一個電場從靜止加快后射入偏轉(zhuǎn)電場,偏移量與比荷沒關(guān),D正確。故選D。BD分析:由題意知,質(zhì)點先在電場和重力場的復(fù)合場中做類平拋運動,要垂直打在M屏上,走開電場后,質(zhì)點必定打在屏的P點上方,做斜上拋運動。質(zhì)點從走開電場后到垂直打在M屏上的過程是平拋運動的逆運動。質(zhì)點先在水平擱置的兩平行金屬板間做類平拋運動,要垂直打在M屏上,走開電場后,質(zhì)點必定打在屏的P點上方,做斜上拋運動。不然,質(zhì)點走開電場后軌跡向下曲折,質(zhì)點不行能垂直打在M板上。質(zhì)點在板間類平拋運動和走開電場后的斜上拋運動,質(zhì)點垂直打在M板上時速度也水平,則質(zhì)點做類平拋運動的軌跡與斜上拋運動的軌跡擁有中心對稱性,軌跡如圖中虛線所示,加快度大小相等,方向相反,依據(jù)牛頓第二定律獲得,qE-mg=mg,E=2mg。A錯誤,B正確;q水平方向都不受外力,都做勻速直線運動,速度都等于v,并且v方向水平,質(zhì)點在板間的運動時間等于它從板的右端運動到光屏的時間,D正確;質(zhì)點在板間運動時動能的增添量等于電場力和重力做功之和,C錯誤。應(yīng)選BD。6.A分析:電子經(jīng)加快電場加快后的速度為v,則由動能定理:1mv2=eU0因此2電子進入偏轉(zhuǎn)電場時速度的大小為:v=2eU0,電子進入偏轉(zhuǎn)電場后的偏轉(zhuǎn)的位移m121UeL2y==2UL??梢?,要增大y,可行的方法有:增大偏轉(zhuǎn)電壓at()=4dU022dmvU,減小加快電壓U0,或減小偏轉(zhuǎn)電場極板間距離d,與粒子的電性和質(zhì)量沒關(guān)。故A正確。7.CD分析:電子經(jīng)過加快電壓后,依據(jù)動能定理有:U1e1mv2,在偏轉(zhuǎn)電場中,2電子在水平方向上做勻速直線運動,故有:Lvt,在豎直方向上做初速度為零的勻加快直線運動,加快度為U2e121U2eL2,敏捷度YL2a,偏移量Yat2md()U2,與md2v4dU1偏轉(zhuǎn)電壓沒關(guān),應(yīng)使L長一些,d小一些,U1小一些,故AB錯誤,CD正確。解:(1)微粒的軌跡如下圖,由類平拋運動的特色有:11qUABy1L22Lv0t,y1mdt,且12y2Lx2解之:UAB=104V(2)粒子剛射出電場時vyat(或vy2v0y1),v合v02vy2,走開電場后做勻L速直線運動,故Ek1mv合25.8102J2(3)當y
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