题目内容
如图17所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：
（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
解：
（1）电子在加速电场中，根据动能定理eU1=Ek
解得Ek =4.0×10-16J （2分）
（2）设电子在偏转电场中运动的时间为t
电子在水平方向做匀速运动，由l= v1t，解得 t=
电子在竖直方向受电场力 F=e
电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a
依据牛顿第二定律 e=ma，解得a=
（1分）
电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y=
=
（1分）
解得 y=0.36cm （1分）
（3）电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差 U=
（1分）
电场力所做的功W=eU （1分）
解得W=5.76×10-18J （1分）
提分百分百检测卷系列答案
伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图17所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
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(1)实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
(2)下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据，根据_____________________________________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
(3)本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于______________等。(写出一种)
