如图1所示是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极、
组成.偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d.电极
的右端与荧光屏之间的距离为L.这些部件处在同一个真空管中.电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转.荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极
的金属板垂直(其正方向由X΄指向X),y轴与电极
的金属板垂直(其正方向由
指向Y).已知电子的电量为e,质量为m.可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响.
⑴若加速电极的电压为,两个偏转电极都不加电压时,电子
束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点.求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;
⑵若再在偏转电极之间加恒定电压
,而偏转电极
之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;
⑶①若偏转电极之间的电压变化规律如图2所示,
之间的电压变化规律如图3所示.由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变.请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;
②要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压
、
之间电压
的峰值
、电极
之间电压的峰值
三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的.
小船在200m宽的河水中横渡,水流速度为2 m/s,船在静水中的航速是4 m/s。求:
(1) 当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?
(2) 要使小船到达正对岸,应如何行驶,历时多长?
如图所示,在匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一带正电的小球,电荷量为q,质量为m。将细杆从水平位置自由释放,小球在下落到最低点B时,求:
(1)取A点为零电势,小球的电势能为多大?
(2)绝缘杆对小球的作用力?
已知一电流表的满偏电流为3mA,其内阻为120Ω,要把它改装成量程为6V的电压表。
(1)应串联还是并联电阻?
(2)电阻值是多大?
如图所示,电子(质量m,电量e)经加速电场(电压为U1)后由中央进入偏转电场(电压为U2),然后从下极板的边缘飞出偏转电场,已知偏转电场极板长度为L,板间距离为d.求:
(1)该电子在偏转电场运动的加速度大小;
(2) 电子飞出电场时的动能.
粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势
与坐标值x的关系如下表格所示:
根据上述表格中的数据可作出如右的图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0×10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:
(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?