如圖甲所示在真空室中電子由靜止開始在加速電場加速后,以速度v0=1.6×107m/s連續(xù)地沿兩平行金屬板中心線OO′射入偏轉(zhuǎn)電場,已知極板長L=4cm,極板間距離d=1cm,極板右端與圓形熒光屏(足夠大)距離為S=18cm,已知電子的電荷量大小為e=1.6×10-19C,電子的質(zhì)量為m=0.9×10-30kg.
(1)加速電場的電壓U0的大?
(2)為保證電子不打在AB極板上,AB極板所加電壓最大值Um為多少?
(3)如果AB兩極板之間所加電壓如圖乙所示,圓形熒光屏以oo'為軸以角速度ω=20πrad/s轉(zhuǎn)動,由于熒光屏的余輝現(xiàn)象和人眼的視覺暫留現(xiàn)象我們將會在觀測點看到熒光屏上的圖象,請通過計算分析并畫出圖象示意圖,標(biāo)出圖象的大小尺寸.(參考信息:物體在快速運動時,當(dāng)人眼所看到的影像消失后,人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.3秒左右的圖象,這種現(xiàn)象被稱為視覺暫留現(xiàn)象)
(1)由W=U0q=
1
2
mv02

U0=
1
2
m
v20
q
=
1
2
×0.9×10-30×(1.6×107)2
1.6×10-19
V=720V
(2)在偏轉(zhuǎn)電場中,沿oo′方向L=v0t①
電場方向上y1=
1
2
at2

由牛頓第二定律知a=
eu
md

由①②③解得y1=
d
2
時,Um=
mv0d
eL
=90V
(3)設(shè)偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)量為y1,打在屏幕的位置與o'距離為由y2,如圖
知y2=y1+S?tanθ④
tanθ=
vy
v0

vy=at=
uel
mdv0

聯(lián)立④⑤⑥得
當(dāng)U=Um時y2=0.5cm+4.5cm=5cm
當(dāng)U=
1
2
Um時y2=2.5cm
∴屏幕上得圖象如右圖
兩個半圓R1=5cm;R2=2.5cm
答:(1)加速電場的電壓U0的大小為720V.
(2)為保證電子不打在AB極板上,AB極板所加電壓最大值Um為90V.
(3)如果AB兩極板之間所加電壓如圖乙所示,圓形熒光屏以oo'為軸以角速度ω=20πrad/s轉(zhuǎn)動,由于熒光屏的余輝現(xiàn)象和人眼的視覺暫留現(xiàn)象我們將會在觀測點看到熒光屏上的圖象,通過計算分析并畫出圖象如右圖.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,空間存在著電場強(qiáng)度E=2.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于O點,另一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運動到最高點時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂,取g=10m/s2.求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)小球運動到圓周最高點的速度;
(3)細(xì)線能承受的最大拉力值;
(4)當(dāng)細(xì)線斷后,小球繼續(xù)運動到與O點水平方向的距離為L時,小球距離O點的高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,電子經(jīng)加速電場(電壓為U1)后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(電壓為U2),然后飛出偏轉(zhuǎn)電場,要使電子飛不出偏轉(zhuǎn)電場可采取的措施有(  )
A.增大U1B.減小U1C.增大U2D.減小U2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,絕緣固定擦得很亮的鋅板A小平放置,其下方水平放置接地的銅板B.兩板間距為d,兩板面積均為S,正對面積為S′,且S′<S.當(dāng)用弧光燈照射鋅板上表面后,A、B間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).試分析:
(1)液滴帶何種電荷?
(2)用弧光燈再照射A,液滴做何種運動?
(3)若使液滴向下運動,應(yīng)采取什么措施?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

現(xiàn)有一束帶同種等量電荷的不同離子,從同一點以垂直電場方向進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,當(dāng)飛出電場后在熒光屏上形成一個亮點,則( 。
A.離子進(jìn)入電場的初速度相同
B.離子進(jìn)入電場的初mv相同
C.離子進(jìn)入電場的初動能相同
D.離子必須經(jīng)同一加速電場加速

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,在xoy坐標(biāo)系中,兩平行金屬板如圖放置,OD與x軸重合,板的左端與原點O重合,板長L=2m,板間距離d=1m,緊靠極板右側(cè)有一熒光屏.兩金屬板間電壓UAO變化規(guī)律如圖2所示,變化周期為T=2×10-3s,U0=103V,t=0時刻一帶正電的粒子從左上角A點,以平行于AB邊v0=1000m/s的速度射入板間,粒子電量q=1×10-5C,質(zhì)量m=1×10-7kg.不計粒子所受重力.求:
(1)粒子在板間運動的時間;
(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo);
(3)粒子打到屏上的動能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,在勻強(qiáng)電場中由靜止釋放,小球沿著與豎直向下夾30°的方向作勻加速直線運動,當(dāng)場強(qiáng)大小為E=mg/2時、E所有可能的方向可以構(gòu)成(  )
A.一條線B.一個平面C.一個球面D.一個圓錐面

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的示波管,當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX′?YY′電壓為零時,電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會打在熒屏上的正中間(圖示坐標(biāo)的O點,其中x軸與XX′電場的電場線重合,x軸正方向垂直于紙面指向紙內(nèi),y軸與YY′電場的電場線重合).若要電子打在圖示坐標(biāo)的第Ⅲ象限,則           (     )
A.X′?Y極接電源的正極,X?Y′接電源的負(fù)極
B.X′?Y′極接電源的正極,X?Y接電源的負(fù)極
C.X?Y極接電源的正極,X′?Y′接電源的負(fù)極
D.X?Y′極接電源的正極,X′?Y接電源的負(fù)極

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖(a)為示管的原理圖。如果在電極YY’之間所加的電壓圖按圖(b)所示的規(guī)律變化,在電極XX’

之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化,則在熒光屏上會看到的圖形是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案