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1、一、带电粒子在电场中的偏转： 二、示波管的原理 014. 山东泰安市07年第一轮质量检测 4 004. 南京师大物理之友电学综合(二) 2、 032. 上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测16 039. 08年深圳市第一次调研考试15 043. 南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试6 025. 上海市黄浦区08年1月期终测评卷22 044. 盐城市2008届六所名校联考试题 6 006. 江苏南通08届第一次调研测试15 040. 江苏淮安市0708学年度第一次调查测试15 057. 广东省汕头市2008年模拟考试20,带电粒子在匀强电场中的偏转,不计重力，且初速度v0E，则带电粒子将
2、在电场中只受电场力作用做类平抛运动,电子射出电场时，在垂直于电场方向偏移的距离为：,粒子在垂直于电场方向的加速度：,由得侧移：,一、带电粒子在电场中的偏转：,1、侧向偏移：,沿电场方向匀速运动所以有：,电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v0，而垂直于电场方向的速度：,故电子离开电场时的偏转角 为：,注意到,说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。,2、偏转角：,3、对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 若以相同的速度射入，则yq/m,若以相同的动能射入，则yq,若经相同电压U0加速后射入，则,y与 q、m无关,随加速电压的增大而减
3、小，随偏转电压的增大而增大。,4、穿越电场过程的动能增量：Ek=Eqy （注意，一般来说不等于qU）,二、示波管的原理,利用两组正交的偏转极板，可以控制电子打在荧光屏上的位置。示意图如右：,两组偏转电极分别控制电子在水平、竖直方向的偏转。,一般在水平偏转电极上加扫描电压（从左向右周期性扫描），在竖直偏转电极上加需要研究的信号。,039.08年深圳市第一次调研考试15,15（13分）实验表明，炽热的金属丝可以发射电子在图中，从炽热金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场已知加速电极间的电压是2500V，偏转电极间的电压是2.0V，偏转电极长6.0cm，相距0.2cm电子的质量是0.9110-
4、30kg，电子重力不计求： （1）电子离开加速电场时的速度； （2）电子离开偏转电场时的侧向速度； （3）电子离开偏转电场时 侧向移动的距离,解：,（1）由,得,（2）由,得：,（3）由,得：,031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测21,21、（12分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求： （1）极板间的电场强度E； （2）粒子在极板间运动的加速度a； （
5、3）粒子的初速度v0。,（1）极板间电场强度,（2）粒子电荷为2e，所受电场力：,粒子质量为4m，加速度：,解：,（3）由,得：,粒子的初速度,014.山东泰安市07年第一轮质量检测 4,4竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是 （ ） A两电荷在电场中运动的时间相等 B两电荷在电场中运动的加速度相等 C两电荷的比荷可能相等 D离开电场时，M的速度大于N的速度,A D,004.南京师大物理之友电学综合(二) 2、,2.如图所示
6、，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两板正中央射入，Q从下极板边缘入射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中 （ ） A、它们的运动时间tQtP B、它们所带电量之比qP：qQ=1:2 C、它们的动能增量之比 D、它们的电势能减少量之比,B D,032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测16,16、在真空中带电粒子P1和P2先后以相同的速度从 O点射入两平行板间的匀强电场（如图）它们的初速垂直于电场强度方向，偏转之后分别打在下面金属板的B、C两点，已知 ，A点在O的正下方,且P1的带电量是P2的3倍，与粒子受
7、到的电场力相比，其重力可略去不计，则P1和P2在空中飞行的时间之比t1:t2_，质量之比m1:m2_。,解：,1:2,3:4,043.南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试6,6如图所示，两种不同的正离子(不计重力)垂直射人偏转电场，从偏转电场射出时具有相同的偏转距离y和偏转角(偏转电压U保持不变)，则两种离子进入偏转电场前只要满足 ( ) A速度相同 B动能相同 C比荷和速度都相同 D由静止经同一加速电场加速,C D,解见下页,解：,偏转距离y为,偏转角为,从偏转电场射出时具有相同的偏转距离y和偏转角,只要两种离子进入偏转电场前的比荷和速度都相同，或由静止经同一加速电场加速，即C、D正确,
8、025.上海市黄浦区08年1月期终测评卷22,22一带电粒子以一定的初速度由P 点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成300角。已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用。求此匀强电场的场强大小。,解：,设带电粒子在P点时的速度为v0 ,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为,粒子在y方向上的平均速度为,粒子在y方向上的位移为y0 ,粒子在电场中的运动时间为t,得,得：,044.盐城市2008届六所名校联考试题 6,6.一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v垂
9、直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3Ek如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为 （ ） A 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek,B,解见下页,解：,以速度v垂直电场线方向飞入，,以速度2v垂直电场线方向飞入,006.江苏南通08届第一次调研测试15,（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a， 离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为, 其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x，则有,解：,联立可得,即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心,（2）,由式解得,当 时，,则两板间
10、所加电压的范围,（3）当 时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则,而,解得,则粒子可能到达屏上区域的长度为,040.江苏淮安市0708学年度第一次调查测试15,15（12分）现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器，它的核心部件是示波管，其工作原理如图所示，电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场中，入射方向跟极板平行，偏转电场的极板间距离为d，板长为L，整个装置处在真空中，电子重力可忽略，电子能射出平行板区.（1）偏转电场中，若单位偏转电压引起的偏移距离叫示波管的灵敏度，请通过计算说明提高示波管的灵敏度的办法； （2
11、）求电子离开偏转电场 时的动能大小.,解:（1）,在加速电场中,在偏转电场中，运动时间为t,L=vt,由上三式，得灵敏度,提高示波管的灵敏度方法：增大L、减小U1、减小d,（2）方法一：,由动能定理，得,将式代入，得,方法二：,出电场时的水平速度,vx=v0,竖直速度,出电场时动能大小,057.广东省汕头市2008年模拟考试20,解:（1）,第一个质点在极板间做类平抛运动,解得质点的初速,（2）第二个质点射入极板后，在时间 内做类平抛运动，有,A板电势突然变为-U后，质点所受电场力与重力平衡,做匀速直线运动，经过时间t恰好射出极板, 则,由以上各式解得,024.上海市徐汇区07年第一学期期末试
12、卷23,23（12分）如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔，一束电子以初动能E0120eV，从A板上的小孔O不断地垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N间有一个匀强电场，板长L0.02m，板间距离d0.004m，M、N间所加电压为U220V，现在A、B两板间加一个如图 ( 乙 )所示的变化电压u1，在t0到t2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内： （1）电子在哪段时间内可从B板上的小孔O射出加速电场？ （2）在哪段时间内电子能从偏转电场右侧飞出？ （由于A、B两板距离很近，电子穿过A、B板所用的时间极短，可忽略不计。）,（1
13、）E0eU0 U0120V,所以当A板电势比B板电势高120V时，电子无法射出，到达B板速度恰为零。,解:,则当t102.6s与t13.4s4.0s电子可从O射出。,（2）要使电子能从偏转电场右侧飞出，则偏转位移 yd/2,则当t20.65s1.35s时，UAB130V，电子能从偏转电场右侧飞出。,解得 U1130V,此时电场对电子做正功，即当A板电势比B板电势低130V时，电子能从偏转电场右侧飞出。,题目,033.上海嘉定区2007学年上学期调研22,22、如图（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB=1125V，板中央有小孔O和O 。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进
14、入A、B之间.在B板右侧，平行金属板M、N长L1=410-2m，板间距离d=410-3m, 在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O并发出荧光。,现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，在t=0时刻，M板电势低于N板。已知电子质量为me= 9.010-31 kg，电量为e=1.610-19C。,（1）电子经A、B两块金属板加速，有,得,y1d，说明所有的电子都可以飞出M、N.,(2)当u=22.5V时,电子经过MN极板向下的偏移量最大,为,（1）每个电子从B板上的小孔O射出时的速度多大?（2）打在荧光屏上的
15、电子范围是多少? （3）打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？,解：,此时电子在竖直方向的速度大小为,电子射出极板MN后到达荧光屏P的时间为,电子射出极板MN后到达荧光屏P的偏移量为,电子打在荧光屏P上的总偏移量为,方向竖直向下；,题目,y的计算方法：由三角形相似，有,即,解得 y=0.012m,（3）当u=22.5V时，电子飞出电场的动能最大，,或由动能定理,题目,第2页,003.南京师大物理之友电学综合(一)23,解：,（1）设粒子被加速后的速度为v0，当两板间加上电压U2,如上板为正时，粒子恰好能沿两板中心线射出，,如下板为正时，带电粒子射到下板距板的左端1/4处,（2）当上板加最大电压正
16、 时，粒子斜向上偏转刚好穿出： t = l / v0,若上板加上最小正电压 时,粒子向下偏转恰穿出,题目,若下板加上正电压时，粒子只能向下偏转,可见下板不能加正电压,题目,第2页,gk004.2008年高考物理上海卷23,23（12分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计粒子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置；,（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置； （3）若将左侧电场II整体水平向右移动 ，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），在电场I区域内由静止
