圖1是示波管的原理圖,它由電子槍、熒光屏和兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′組成。偏轉(zhuǎn)電極的極板都是邊長(zhǎng)為l的正方形金屬板,每對(duì)電極的兩個(gè)極板間距都為d。電極YY′的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng).這些部件處在同一個(gè)真空管中。電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子,電子經(jīng)加速電極間電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極間,兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極分別使電子在兩個(gè)相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。熒光屏上有xOy直角坐標(biāo)系,x軸與電極XX′的金屬板垂直(其正方向由X′指向X),y軸與電極YY′的金屬板垂直(其正方向由Y′指向Y)。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m。可忽略電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度,并不計(jì)電子之間相互作用力及電子所受重力的影響。
(1)若加速電極的電壓為U0,兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極都不加電壓時(shí),電子束將沿直線運(yùn)動(dòng),且電子運(yùn)動(dòng)的軌跡平行每塊金屬板,并最終打在xOy坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)。求電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)前瞬間速度的大??;
(2)若再在偏轉(zhuǎn)電極YY′之間加恒定電壓U1,而偏轉(zhuǎn)電極XX′之間不加電壓,求電子打在熒光屏上的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離;
(3)(i)若偏轉(zhuǎn)電極XX′之間的電壓變化規(guī)律如圖2所示,YY′之間的電壓變化規(guī)律如圖3所示。由于電子的速度較大,它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板,且此過(guò)程中可認(rèn)為偏轉(zhuǎn)極板間的電壓不變。請(qǐng)?jiān)趫D4中定性畫(huà)出在熒光屏上看到的圖形;
(ii)要增大屏幕上圖形在y方向的峰值,若只改變加速電極的電壓U0、YY′之間電壓的峰值Uy、電極XX?之間電壓的峰值Ux三個(gè)量中的一個(gè),請(qǐng)說(shuō)出如何改變這個(gè)物理量才能達(dá)到目的。
【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題;示波器的使用.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:73引用:4難度:0.1
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1.如圖所示,一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道,管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)脫離后經(jīng)過(guò)0.2s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看作質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m=1kg,g取10m/s2。(結(jié)果可以保留根號(hào))
(1)求小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率v;
(2)若使小球恰好到達(dá)B點(diǎn),求小球剛進(jìn)入管道時(shí)的速度vA。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:53引用:3難度:0.7 -
2.如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平拋出,
g=10m/s2,求
(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受摩擦力做的功是多少?
(2)小滑塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小?
(3)小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向?發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:39引用:7難度:0.3 -
3.如圖所示,光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接,半圓軌道半徑R=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的物體放在A處,現(xiàn)作用一水平向右的恒力F,使物塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),撤去水平恒力F,物體恰好能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C,并從C點(diǎn)水平拋出,后又落回A處,g取10m/s2,物體可視為質(zhì)點(diǎn)??諝庾枇Σ挥?jì)。求:
(1)AB的長(zhǎng)度L;
(2)物體在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)力F的大小。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:64引用:3難度:0.5
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