【題目】電子打在熒光屏發(fā)光的現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于各種電器,比如示波器和老式電視機(jī)顯像管等。如圖甲所示，長方形MNPQ區(qū)域(MN=PQ =3d, MQ與NP邊足夠長)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。有一塊長為5d、厚度不計(jì)的熒光屏ab,其上下兩表面均涂有熒光粉，平行NP邊放置在磁場中，且與NP邊相距為d,左端a與MN相距也為d.電子由陰極K等間隔地發(fā)射出來(已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e、初速度可視為零)經(jīng)加速電場加速后，沿MN邊進(jìn)入磁場區(qū)域，若粒子打到熒光屏就被吸收。忽略電子重力和一切阻力。

(1)如果加速器的電壓為U,求電子剛進(jìn)入磁場的速度大小;

(2)調(diào)節(jié)加速電壓，求電子落在熒光屏上,使熒光屏發(fā)光的區(qū)域長度;

(3)若加速電壓按如圖乙所示的圖象變化，求從t=0開始二個(gè)周期內(nèi)，打在熒光屏上的電子數(shù)相對總電子數(shù)的比例:并分析提高該比例的方法，至少提出兩種。

【答案】(1) (2) (3)比例為，提高粒子打在熒光屏上比率的方法見解析。

【解析】

(1)由動(dòng)能定理得

求得:

(2)打在熒光屏a點(diǎn)的電子，由幾何關(guān)系得:

求得:

R1=2.5d

①若減小粒子的速度，粒子打到熒光屏的下表面，臨界條件是軌跡相切于c點(diǎn)，是粒子的最小速度，由幾何關(guān)系可知，對應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R1=2d，因此ac區(qū)域長度是

②若增大粒子的速度，粒子打到熒光上表面，臨界條件是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與NP相切，

由幾何關(guān)系得: R3=3d，那么:

,

求得:

由于

那么

發(fā)光區(qū)域的總長度為:

.

(3)由第(2)步可知，粒子半徑在2d≤R≤3d的區(qū)間內(nèi)，粒子能打在熒光屏上，結(jié)合:

與

得:

可求得:當(dāng)

時(shí)粒子能打在熒光屏上

因此

提高粒子打在熒光屏上比率的方法:

①擴(kuò)大熒光屏上方磁場區(qū)域

②熒光屏左端適當(dāng)往左移一些

③熒光屏適當(dāng)往MQ端移動(dòng)

④適當(dāng)減小加速電壓的最大值

⑤適當(dāng)增大加速電壓的最小值

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】第26屆國際計(jì)量大會(huì)于2018年11月通過決議，正式更新了千克、安培、開爾文和摩爾四個(gè)基本單位的定義，國際測量界的百年夙愿終于實(shí)現(xiàn)﹣﹣國際測量體系將全部建立在基本物理常數(shù)上，大大提高了計(jì)量的穩(wěn)定性和精確性。比如，最受關(guān)注的“千克”，不再以具體實(shí)物的質(zhì)量來定義，而將以量子力學(xué)中的普朗克常數(shù)h為基準(zhǔn)，經(jīng)過一系列物理換算，算出質(zhì)量。已知普朗克常數(shù)與頻率的乘積可以表示能量，下列屬于用國際單位制的基本單位來表示普朗克常數(shù)h單位的是（　　）

A. J/sB. Kg．m2/sC. Kgm2/s3D. Nms

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、三象限分布存在勻強(qiáng)電場E1、E2，電場E1的場強(qiáng)大小為，方向與x軸負(fù)方向成60°斜向下，電場E2的場強(qiáng)大小未知，方向與x軸正方向成30°角斜向上，比荷為1.0×105 C/kg的帶正電粒子a從第三象限的P點(diǎn)由靜止釋放，粒子沿PO做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)O點(diǎn)的速度為104 m/s，不計(jì)粒子的重力。

(1)求P、O兩點(diǎn)間的電勢差；

(2)粒子a插進(jìn)入電場E1時(shí)，在電場E1某位置由靜止釋放另外一個(gè)完全相同的帶電粒子b，使兩粒子在離開電場前相遇，若相遇時(shí)所需時(shí)間最長，求在電場E1中由靜止釋放的帶電粒子b的初始位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R0=5Ω的保護(hù)電阻。

(1)斷開開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S,讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值。多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R,建立的坐標(biāo)系，并在圖中描點(diǎn)，如圖乙所示。由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢E=_____V, 內(nèi)阻r=_____Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(2)除導(dǎo)線電阻、讀數(shù)誤差之外，引起該實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是_____。

R/Ω

U/V

1/R（1/Ω）

1/U（1/V）

1.0

0.40

1.00

2.50

2.0

0.67

0.50

1.49

3.0

0.90

0.33

1.11

4.0

1.06

0.25

0.94

5.0

1.23

0.20

0.81

7.0

1.45

0.14

0.69

10.0

1.71

0.10

0.58

80.0

2.60

0.01

0.38

100.0

2.63

0.01

0.38

1000.0

2.80

0.00

0.36

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：____________________。

（a）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

（b）每次釋放小球的位置必須不同

（c）每次必須由靜止釋放小球

（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降

（e）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或復(fù)寫紙）相接觸

（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）一個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C，量得= 0. 2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1 = 0. 1m，h2 = 0. 2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：

①物體拋出時(shí)的初速度為_________m/s；

②物體經(jīng)過B時(shí)豎直分速度為________m/s；

③拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為__________m處。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】編號為1-8的8塊完全相同的磚，并排欺在一起，用兩手壓著整體的兩側(cè)，并將整體懸停在空中，兩手對磚的壓力大小均為F，則下列說法正確的是

A.某兩塊磚側(cè)面問可能沒有靜摩擦力

B.增大壓力F，每塊磚受到的靜摩擦力增大

C.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中，最大值等于2塊磚的重力

D.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中，1、2號磚塊間及7、8號磚塊間的靜摩擦力最大

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【題目】如圖所示，水平傳送帶以大小為的速度沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)物塊也以大小為的速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，并剛好能從傳送帶右端滑離，物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。若將物塊滑上傳送帶的速度減小為，則下列判斷正確的是

A.物塊能滑到傳送帶中間的位置

B.物塊在傳送帶上一直做勻變速運(yùn)動(dòng)

C.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為t

D.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中，和傳送帶的相對位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上有兩根相距1m的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長l＝1m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T�，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力F，使ab以v＝20m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

⑴ab中電流的方向如何？

⑵ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？

⑶若定值電阻R＝6.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝2.0Ω，F多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖所示的電路中，電表均為理想電表，R1=1，R2=5，電容器的電容C=100F，變阻器R3最大阻值為10，閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后;當(dāng)R3的阻值為1時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V;當(dāng)R3的阻值為7時(shí)，電流表的示數(shù)為1A，求:

(1)電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻;

(2)調(diào)節(jié)變阻器R3的阻值，當(dāng)R3消耗的最大功率時(shí)，求電容器上容納的電量。

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