當(dāng)前位置： 2023年北京市石景山區(qū)高考物理一模試卷> 試題詳情

湯姆孫用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速電壓U₀加速后，穿過(guò)A'中心的小孔沿中心線O₁O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域，極板間距為d。當(dāng)P和P'極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成一個(gè)亮點(diǎn)。不計(jì)電子從陰極K發(fā)出的初速度、所受重力和電子間的相互作用，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）若測(cè)得電子穿過(guò)A'中心的小孔沿中心線O₁O方向勻速運(yùn)動(dòng)的速度v₀，求電子的比荷；
（2）已知P和P'極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁，它們的右端到熒光屏中心O點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)₂，當(dāng)P和P'極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn)（O'與O點(diǎn)水平距離可忽略不計(jì)）。
①小明同學(xué)認(rèn)為若測(cè)出O'與O點(diǎn)的豎直距離h,就可以求出電子的比荷。請(qǐng)通過(guò)分析和推理判斷小明的觀點(diǎn)是否正確。
②在兩極板P和P'間的區(qū)域再加上磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，通過(guò)分析電子在P和P'間的運(yùn)動(dòng)情況可求出電子的速度。請(qǐng)說(shuō)明確定電子速度的方法。

【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題．

【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：86引用：1難度：0.5

相似題

1．如圖所示，平行板電容器與水平面成θ=30°放置，電容器的電容為C，一重力不計(jì)帶正電的粒子由靜止從下極板開(kāi)始加速，粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,從C點(diǎn)以2v₀的速度射出，進(jìn)入一電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)所在區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)方形ABCD。已知AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度恰好水平，求：
（1）電容器所帶電荷量；
（2）長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
發(fā)布：2024/10/25 2:0:2組卷：5引用：2難度：0.5
解析
2．如圖1所示，由電子槍發(fā)出?的電子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場(chǎng)電壓為U₀，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電極YY'之間電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩極板間距離為d。不計(jì)電子重力和電子間相互作用，求：
（1）電子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小v₀；
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度大小a；
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏移距離y。
（4）有一種電子儀器叫作示波器，可以用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況。示波器的核心部件是示波管，它的原理圖如圖2所示。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′之間和偏轉(zhuǎn)電極YY′之間都沒(méi)有加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏中心，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。若要亮斑從中心O點(diǎn)移至正對(duì)屏幕的右下方，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明如何操作。
發(fā)布：2024/10/24 8:0:1組卷：22引用：1難度：0.5
解析
3．如圖所示，燈絲發(fā)射出來(lái)的電子（初速度為零，不計(jì)重力）經(jīng)電壓為U₀的兩豎直金屬板間的電場(chǎng)加速后從小孔穿出，沿水平金屬板A、B的中線射入，并恰好打到A板的中點(diǎn)C。金屬板A、B的長(zhǎng)度均為2d、間距為d,電子質(zhì)量為m、電荷量為e。
（1）求電子從小孔穿出時(shí)的速度大小v₀；
（2）求金屬板A、B間的電壓U以及電子打到C點(diǎn)前瞬間的速度大小v_C。
發(fā)布：2024/10/25 0:0:1組卷：13引用：2難度：0.6
解析

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