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题目
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一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么
[1]要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
[2]若在偏转电场右侧距极板L=2、5cm处放置一半径R=0.、5cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?魔方格
答案
(1)在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏转距离就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为题目要求的最大电压.加速过程,由动能定理得:eU=
1
2
m
v20

进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作匀速运动 l=v0t          ②
在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动,加速度:a=
F
m
=
eU′
dm

偏转距离y=
1
2
at2
④能飞出的条件为 y≤
1
2
d

解①~⑤式得:U′≤
2Ud2
l2
=
2×5000×(1.0×10-2)2
(5.0×10-2)2
=4.0×102
V
即要使电子能飞出,所加电压最大为400V.
(2)设此时电场内的偏移量为y,则由几何关系得
 
l
2
l
2
+L
=
y
R
         
又因a=
F
m
=
eU′
dm

y=
1
2
at2

解得U=200v
即加在两极板上的电压最大不得超过200V
答:(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加400V的电压;
(2)要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加200V电压.
核心考点
试题【一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
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实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题
①改变斜面倾角的目的是:______;
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是:______.
(2)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸
魔方格
带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和计数点O对齐.

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①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成.
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线段OA
数据(cm)
如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上.开始时小车处于静止状态.当小车匀加速向右运动时,下述说法中正确的是(  )
A.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变大
B.弹簧秤读数变大,小车对地面压力变小
C.弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
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在平直的公路上行驶着的公共汽车,用固定于路旁的照相机连续两次拍照,得到非常清晰的照片,如下图所示,对照片进行分析,知道了如下的结果:
(1)对间隔2s 所拍的照片进行比较,可知公共汽车在2s 时间里前进了12m;
(2)在两张照片中,悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜着.根据这两张照片,下列说法正确的是(  )
A.可求出拍照的2s 内公共汽车的平均速度
B.在拍第一张照片时公共汽车正在加速
C.可知在拍第一张照片时公共汽车的速度
D.可知在拍第一张照片时,公共汽车是匀速前进的
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如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
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