（8分）如圖17所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為0，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek；

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì)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(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理

解得                      （2分）

（2）設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

    電子在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，由，解得

電子在豎直方向受電場(chǎng)力

電子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a

依據(jù)牛頓第二定律，解得                （1分）

電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量      （1分）

解得            （1分）

（3）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的位置與射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)位置的電勢(shì)差 （1分）

電場(chǎng)力所做的功             （1分）

解得            （1分）

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 來源： 題型：

利用如圖1所示的裝置，在做“測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，得到了幾條較為理想的紙帶．已知每條紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0，1，2，3，4，…．由于不小心，紙帶都被撕斷了，如圖2所示，根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：

①在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是
C
C
 （填字母）
②紙帶A上，打點(diǎn)1時(shí)重物的速度是
3.47
3.47
m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
③當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮∈?!--BA-->
9.00
9.00
m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．該地區(qū)的地形可能為
高山
高山
（填“高山”或“盆地”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?南京模擬）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置．在實(shí)驗(yàn)過程中：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與
交流
交流
（選填“交流”或“直流”）電源連接；在閉合電鍵前，將小車放置在
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
一端；（選填“靠近滑輪”或“靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”．
（2）在探究過程中，該同學(xué)打出了一條紙帶，并在紙帶上連續(xù)取幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2所示．自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、16，0mm、22.0mm、28.0mm．已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，則打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為
0.25
0.25
m/s，整個(gè)過程中小車的平均加速度為
0.6
0.6
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中，討論了自由落體運(yùn)動(dòng)和物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)他還運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其猜想。某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了如圖17所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

 

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同時(shí)打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門(整個(gè)過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的)。該實(shí)驗(yàn)探究方案是利用量筒中收集的水量來測(cè)量___________的。

 (2)下表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應(yīng)過程量筒收集的水量。分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)_____________________________________，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。

 (3)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源有：距離測(cè)量的不準(zhǔn)確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于______________等。(寫出一種)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖17所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為0，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek；

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W。

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