题目内容

如图所示,由阴极发射的电子经电场加速后,射入两块平行金属板间,正对平行板放置一个涂有荧光粉的圆筒,整个装置放在高真空容器内.若平行金属板间加有交变电压uUmsinπt,圆筒以2 rs的转速绕竖直轴匀速转动,阴极发射电子的速度不计.设起始时平行金属板上极板电势为正,则1s内在圆筒上显示的图形是图中的哪一个 ( )

 

答案:B
解析:

解析:由u=Umsinπt知其变化周期T1s=2s.

  设加速电压为U,平行金属板长L,间距为d,电子的电荷量为E,质量为m,离开金属板时偏转位移为y.

  EUmv02    ① Lv0t②    y=at2a

  联立解得:y=sinπt,即电子打在圆筒上时竖直方向位移随时间变化的规律.

  又圆筒周期为T2=0.5s,故打在圆筒上的图象,第一转为正弦曲线的第一个周期内的图象,第二转为正弦曲线第二个周期内的图象,如图B.

  小结:①涉及图象的问题,肯定要先找规律,即函数关系式,这里若不找出竖直位移的表达式,是无法猜想的.②考虑到视觉暂留的时间为0.1s,题设条件的数据要作改变:u=Umsin20πt,转速n=40r/s,求起始0.05s圆筒上显示的图形.答案仍选B.

  引申:如小结②中的条件,则经较长时间后,圆筒上显示的图形又如何?

  解析:由原题解析还可推知:第三转为正弦曲线的第三个周期内的图象,第四转为正弦曲线的第四个周期内的图象.以后将周期性重复出现上述现象,故圆筒上显示的图象应如图.

 


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