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2．(07廣東茂名)如圖所示，質量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中，P從兩板正中央射入，Q從下極板邊緣入射入，它們最后打在同一點(重力不計)，則從開始射入到打到上板的過程中　 (　 　　)

A、它們的運動時間t_Q＞t_P

B、它們所帶電量之比q_P：q_Q=1:2

C、它們的動能增量之比

D、它們的電勢能減少量之比

1．如下圖所示，圖①是示波管的原理圖，它是由電子槍、豎直偏轉電極YY'、水平偏轉電極XX'，和熒光屏組成，電子槍發射的電子打在熒光屏上將出現亮點．若亮點很快移動，由于視覺暫留關系，能在熒光屏上看到一條亮線．

(1)如果只在偏轉電極YY'上加上如圖③所示U_y= U_m sinωt的電壓，試由圖②證明熒光屏上亮點的偏移也將按正弦規律變化，即y'=y_msinωt并在熒光屏圖④中畫出所觀察到的亮線的形狀．(設偏轉電壓頻率較高)

(2)如果只在偏轉電極XX' 上加上如圖⑤所示的電壓,試在⑥上畫出所觀察到的亮線形狀．

(3)如果在偏轉電極YY'上加上U_y= U_m sinωt的電壓，同時在偏轉電極XX' 上加上圖⑤所示的電壓，試在圖⑦上畫出所觀察到的亮線的形狀．

3．電子打在熒光屏上的位置由兩組偏轉電極決定，其中水平位置由　　　　 決定，豎直位置由　　

　　 決定。

知識點一帶電粒子在電場中的加速偏轉

⑴側移：

不要死記公式，要清楚物理過程。根據不同的已知條件，改用不同的表達形式(已知初速度、初動能、初動量或加速電壓等)。

⑵偏角：，

注意到，說明穿出時刻的末速度的反向延長線與初速度延長線交點恰好在水平位移的中點。這一點和平拋運動的結論相同。

⑶穿越電場過程的動能增量：ΔE_k=Eqy (注意，一般來說不等于qU)

[應用1](07廣東普寧)分別為一價和二價的靜止銅離子，經過同一電場加速后，再垂直經過同一偏轉電場，然后落到一屏上。如圖，離子重力不計，以下判斷正確的是( 　　　)

A．離子經過加速電場時，二價銅離子受到的電場力的沖量大

B．在偏轉電場中，電場力對兩種離子做的功一樣多

C．兩種銅離子打在屏上時的速度一樣大　

D．兩種銅離子打在屏上的同一點

導示: 在加速電場中，二價銅離子受到的電場力是一價銅離子的二倍，所以電場力對二價銅逆子做的功多，末速度大，沖量大，A對。根據偏距表達式二種離子偏距相等，所以電場力做功不等，B錯。由于是打在屏上同一點，所以整個過程電場力對二價銅離子做的功多，C錯D對。答案AD。

全過程中電場力做功比較，僅僅看它們的起始和終了位置，然后比較它們的電量就可以了。

知識點二示波器原理

[應用2]示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，如圖所示.如果在熒光屏上P點出現亮斑，那么示波管中的(　 　　)

A.極板X應帶正電　 　　B.極板X′應帶正電　

C.極板Y應帶負電 　　D.極板Y′應帶正電

導示: 豎直方向上電子向Y偏，故Y應帶正電，水平方向上電子向X偏，故X應帶正電，答案為A。

類型一交變的偏轉電場

[例1](07省揚中)如圖(a)所示，平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直金屬板的靶 MN。現在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓，t=0時A板比B板的電勢高，電壓的正向值為U₀，反向值也為U₀，現有由質量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的某一初速射入。設粒子能全部打在靶 MN上，而且所有粒子在AB間的飛行時間均為t，不計重力影響，試問：

(1)在距靶MN的中心O′點多遠的范圍內有粒子擊中?

(2)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U₀的數值應滿足什么條件?(寫出U₀，m、d、q，T的關系式即可)　　 。

(3)電場力對每個擊中靶MN的帶電粒子所做的總功是否相等?若相等，請證明并求出此功的數值；若不相等，求出此功的數值范圍。

導示: (1)當粒子由t=nT時刻進入電場，向下側向位移最大

　 當粒子由t=nT+2T/3時刻進入電場，向上側向位移最大

　 在距靶MN的中心O′點下方至上方范圍內有粒子擊中。

(2)由第一問變形得:　　　

(3) 電場力對所有粒子做的功都相同。

證明：在一個周期內，任一帶電粒子受到的電場力沖量恒為

因為v恒定，故電場力做功相等。

功為　

在電壓發生改變的時刻，抓住的主要關系是物理量間的聯系，即前一階段的末狀態是下一階段的初始狀態。

類型二偏轉過程中的能量變化

[例2](07上海卷)如圖所示，邊長為L的正方形區域abcd內存在著勻強電場。電量為q、動能為E_k的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。

(1)若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能；

(2)若粒子離開電場時動能為E_k’，則電場強度為多大？

導示: (1)ab方向上的運動：L＝v₀t，

bc方向上的運動：,

所以, ,即

(2)分兩種情況：由bc邊離開電場，L＝v₀t，

，，

所以，

由cd邊離開電場， ，所以

此類問題仍然要將帶電粒子的運動進行分解處理，由于涉及到能量的計算，所以離不開用動能定理列式。

類型三利用作比法解題

[例3](07海南)一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷(即粒子的電荷量與質量之比)不同的帶正電的粒子和，從電容器的點(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得和與電容器極板的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1:2。若不計重力，則和的比荷之比是　 ( 　　)

A.1:2　 　　B.1:8　 　　C.　2:1　 　　　D.　4:1　

導示: 設　　 p離落點板板距為d，板間電場為E，水平距離為s，帶電粒子的質量m，電荷量q，則：

即：

約去相同的物理量d、v、E，得出結果兩帶電粒子的比荷之比為4:1，答案為D

作比法是物理中常用的一種方法，適用于具有相似的兩個或兩個以上的對象，進行同一種物理過程。處理的方法是求出通式，再用作比法求出結果。

2．工作原理：如圖所示，電子先由加速電壓U₁加速，再經偏轉電壓U₂偏轉．

1．構造：示波器的核心部件是示波管，它由電子槍、偏轉電極、熒光屏組成．

3．帶電粒子平行于金屬板進入平行板電容器，若帶電粒子能飛出金屬板，運動時間由　　　　　 和　　　　　 決定。表達式為：　　　　　

側位移由　　　　　 決定，表達式為：　　　　　

2．將此運動分解，在v₀方向上做勻速直線運動，在垂直于v₀方向上做a=　　　　 的勻加速運動。

1．帶電粒子以初速度v₀垂直電場方向進入電場．若只受電場力作用，則做　　　　　 運動．

14.果蠅的卵原細胞在減數分裂形成卵細胞過程中常常發生染色體不分開的現象，因此常出現性染色體異常的果蠅，并產生不同的表現型，如下表所示：

(1)經分析出現異常受精卵XXY的原因，可能是由于雌果蠅次級卵母細胞減數分裂第二次分裂后期著絲點分裂后，兩條XX沒有平均分配到兩極，產生異常卵細胞XX，與正常精子Y結合后形成異常受精卵XXY；還可能是　　　　　　　　 。(答出一種即可)

(2)在探究果蠅控制眼色的基因是否位于X染色體上的實驗中，蒂更斯(Dikens)在摩爾根實驗的基礎上，用白眼雌蠅與紅眼雄果蠅交配，子代大多數雄果蠅都是白眼，雌果蠅都是紅眼，但有少數例外，大約每2 000個子代個體中，有一個白眼雌蠅或紅眼雄蠅(不育)。

①根據上表信息，我們可以判斷出實驗中出現的少數例外的白眼雌蠅或紅眼雄蠅(不育)的基因型為　　、　　　(控制眼色的基因用B、b表示)，這種性狀的出現是由于　　　　　(變異方式)引起的。

②上述少數例外個體產生的原因，可利用光學顯微鏡，通過實驗觀察的方法來進一步得到驗證，請寫出簡單思路，并預測結果。

解析：出現受精卵異常的原因是形成該受精卵的雌配子或雄配子異常引起的。例如，XXY的受精卵可能是XX的雌配子和Y的雄配子受精而來，也可能是X的雌配子和XY的雄配子受精而來。XX的雌配子可能是減數第一次分離后期同源染色單體未分離，也可能是減數第二次分離后期姐妹染色單體未分離，而XY的雄配子是由于減數第一次分離后期同源染色體未分開。出現題干中這些異常受精卵是染色體變異引起的，如果控制白眼的基因在X染色體上，則X^bX^bY的異常受精卵發育來的個體就會表現為白眼雌蠅，而X^BO的異常受精卵發育來的個體就會表現為紅眼雄蠅(不育)。

答案：(1)雌果蠅初級卵母細胞減數分裂第一次分裂后期同源染色體XX沒有分離，產生異常卵細胞XX，與正常精子Y結合后形成異常受精卵XXY(或雄果蠅次級精母細胞減數分裂第一次分裂后期同源染色體XY沒有分離，產生異常精子XY，與正常卵細胞X結合后形成異常受精卵XXY)　(2)①X^bX^bY　X^BO　染色體(數目)變異　②取例外的果蠅分裂期的體細胞，制作有絲分裂裝片，在光學顯微鏡下觀察，找出有絲分裂中期的性染色體。在白眼雌蠅裝片中可觀察到XXY的性染色體組成，在紅眼雄果蠅中只能觀察到一條X染色體。

13.假設A、b代表玉米的優良基因，這兩種基因是自由組合的。現有AABB、aabb兩個品種，為培育出優良品種AAbb，可采用的方法如圖所示：

(1)由品種AABB、aabb經過a→b→c過程培育出新品種的育種方式稱為　　　　。若經過b過程產生的子代總數為1 552株，則其中基因型為AAbb的理論上有　株。基因型為Aabb的類型經過過程c，子代中AAbb與aabb的數量比是　　。

(2)過程e常采用　　　　由AaBb得到Ab個體。與過程a→b→c的育種方法相比，過程e→f的優勢是　　　　　。

(3)過程d在完成目的基因與運載體的結合時，必須用到的工具酶是　　　　　　　　　。與過程g的育種方式相比，過程d育種的優勢是　　　　　　　　　　　　　。

(4)上述育種方法中，最不容易獲得目標品種的是　　，原因是　　　　　　　　　。

解析：題圖中AABB、aabb經過a→b→c過程培育出新品種的過程稱為雜交育種，經過b過程產生的子代總數為1 552株，其中基因型為AAbb的理論上占總數的1/16，為97株。e→f過程為單倍體育種，常采用花藥離體培養由AaBb得到Ab個體。與雜交育種方法相比，單倍體育種可明顯縮短育種年限。過程d為基因工程育種，必須用到的工具酶有限制性內切酶、DNA連接酶，與過程g的誘變育種相比，基因工程育種的優勢是定向地改造生物的遺傳性狀。該圖所涉及的育種方法中，性狀最具預見性的是基因工程育種，最不具預見性的是誘變育種，因為基因突變不僅頻率低而且變異是不定向的。

答案：(1)雜交育種　97　1∶1

(2)花藥離體培養　明顯縮短了育種年限

(3)限制性內切酶、DNA連接酶　能定向地改造生物的遺傳性狀

(4)g　基因突變頻率較低，且是不定向的