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如圖為一示波管中的水平偏轉極板，已知極板的長度為L，兩板距離為d，所加偏轉電壓為U，且下板帶正電；若一束電子以初速v₀沿極板的中線進入偏轉電場，最終電子從P點飛出．設電子的質量為m，電量為e，不計電子的重力．試求
（1）電子在極板間運動的加速度大小；
（2）電子通過極板發(fā)生的偏轉距離y；
（3）若規(guī)定圖中的上極板電勢為零，試求P點的電勢．

分析：（1）先求出電場力，再根據牛頓第二定律求解加速度；
（2）粒子做類似平拋運動，將粒子的運動沿初速度方向和電場力方向正交分解，根據運動學規(guī)律列式求解；
（3）先求解電場強度，再求解上極板與P點的電勢差，最后求解P點的電勢．

解答：解：（1）極板間是勻強電場，根據電勢差與場強的關系，有：U=Ed
由于不計電子的重力，電子只受到電場力，故電場力為：F=Eq=

故加速度為：a=

①
即電子在極板間運動的加速度大小為

．
（2）粒子做類似平拋運動，將粒子的運動沿初速度方向和電場力方向正交分解
沿著初速度方向，有
L=v₀t ②
沿著電場力方向，有
y=

at2 ③
由①②③解得
y=

euL2

2md

即電子通過極板發(fā)生的偏轉距離y為

euL2

2md

．
（3）根據勻強電場中電勢差與電場強度的關系式，上極板與P點間的電勢差為
U=E（

d+y） ④
由于
U=U_p-0=U_p ⑤
解得
U_p=

eUL2

2md

eU2L2

2md2

即規(guī)定圖中的上極板電勢為零時，P點的電勢為

eU2L2

2md2

．

點評：本題關鍵是將電子的類似平拋運動沿著平行初速度方向和垂直初速度方向進行正交分解，然后根據運動學規(guī)律、牛頓第二定律和電勢差與場強的關系公式列式求解．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．

（1）當洗衣缸內水位緩慢升高時，設細管內空氣溫度不變，
則被封閉的空氣

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣

放出

（選填“吸收”或“放出”）了

0.6

J的熱量；當洗完衣服缸內
水位迅速降低時，則空氣的內能

減小

（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數（結果保留一位有效數字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是

A．光的偏振現象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質點的振動函數表達式y(tǒng)=

-5sinπt

cm；

②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=

cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是

A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個定態(tài)的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為

-E

；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功至多為

（結果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內，3個α粒子可以結合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結果保留一位有效數字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．

A．(選修模塊3—3)（12分）

（1）在研究性學習的過程中，針對能源問題，大氣污染問題同學們提出了如下四個活動方案，哪些從理論上講是可行的

（A）發(fā)明一種制冷設備，使溫度降至絕對零度以下

（B）汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶

（C）某國際科研小組正在研制利用超導材料制成燈泡的燈絲和閉合電路．利用電磁感應激起電流后，由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光

（D）由于太陽的照射，海洋表面的溫度可達30℃左右，而海洋深處的溫度要低得多，在水600～1000m的地方，水溫約為4℃．據此，科學家研制了一種抗腐蝕的熱交換器，利用海水溫差發(fā)電

（2）秋天附著在樹葉上的露水常呈球形，.這是因為____▲____．水銀放在某一固體容器中，其液面向下彎，說明水銀__▲___這種固體（填“浸潤”或“ 不浸潤”）．

（3）如圖所示，在豎直放置絕熱圓柱形容器內用質量為m的絕熱活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S，開始時密閉氣體的溫度為T₀，活塞與容器底的距離為h₀．現將整個裝置放在大氣壓恒為P₀的空氣中，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，問：

①此時密閉氣體的溫度是多少？

②在此過程中密閉氣體的內能增加了多少？

B．(選修模塊3—4)（12分）

（1）下列說法中正確的有 ▲ ．

（A）2010年4月14日早晨7時49分，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震，造成重大人員財產損失，地震波是機械波，地震波中既有橫波也有縱波

（B）太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光，這是利用了光的衍射原理

（C）相對論認為：真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的

（D）醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是：向病人體內發(fā)射超聲波，經血

液反射后被接收，測出反射波的頻率變化，就可知血液的流速．這

一技術應用了多普勒效應

（2）如圖所示為一列簡諧波在t₁=0時刻的圖象，此時波中質點M的運動方

向沿y軸負方向，且到t₂=0.55s質點M恰好第3次到達y軸正方向最大

位移處，該波的傳播方向為__▲___，波速為___▲____m／s．

（3）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡．現有一束光線沿MN的方向射

到棱鏡的AB界面上，入射角的大小．求光在棱鏡中傳

播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）．

C．(選修模塊3—5)（12分）

（1）下列說法中正確的有___▲____．

（A）黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關

（B）普朗克為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說

（C）天然放射現象的發(fā)現揭示原子核有復雜的結構

（D）盧瑟福首先發(fā)現了質子和中子

（2）如圖所示是使用光電管的原理圖．當頻率為v的可見光照射到陰極K上時，

電流表中有電流通過．

①當變阻器的滑動端P向 ▲ 滑動時（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會減小．

②當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數為U，則光電子的最大初動能為

▲ （已知電子電荷量為e）．

③如果不改變入射光的頻率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將__▲___

（填“增加”、“減小”或“不變”）．

（3）一炮彈質量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，

其中一塊恰好做自由落體運動，質量為．則另一塊爆炸后瞬時的速度大小__▲__。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年江蘇省蘇北四市聯(lián)考高三（上）第二次調研物理試卷（1月份）（解析版） 題型：解答題

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內水位緩慢升高時，設細管內空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當洗完衣服缸內
水位迅速降低時，則空氣的內能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數（結果保留一位有效數字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質點的振動函數表達式y(tǒng)=______cm；
②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個定態(tài)的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功至多為______（結果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內，3個α粒子可以結合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結果保留一位有效數字）．