题目内容

如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板（电子通过A、B间的时间可忽略不计），板中央均有小孔．一束电子以初动能EKO=120eV，从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N之间有匀强电场，板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m；偏转电压U=20V，现在A、B间加一个如图（乙）变化的电压，在t=0到t=2s时间内，A板的电势高于B板的电势，则在U随时间变化的第一个周期时间内：

（1）电子在哪段时间内可以从B板上的小孔O'射出？
（2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？
分析：（1）电子在UAB＜0时加速，肯定能到达O′点，在UAB＞0时在电场力的作用下做减速运动，先根据动能定理求出电子到达0′时动能恰好为零时的电压，若大于此电压就不能到达0′点；
（2）设电子从O'射出时的速度为V1，要使电子能从偏转电场右侧飞出，电子的偏移量必须小于
d
2
，电子在偏转电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律求出从0′点射出时的最小初动能，再根据动能定理求出u1的最大值，根据图象即可求出时间．
解答：解：（1）设时刻t1，A，B间电压为U1时，电子到达B孔速度恰好为零，由动能定理得：
-eU=0-EK0
解得：U1=120V
由
t1
120
=
1
200
得：t1=0.6s
故：0～0.6s及1.4～4s时间内的电子能从B板小孔穿出
（2）设电子从B板小孔穿出时速度大小为v，动能为Ek，在MN两板间运动时间为t0，则：t0=
L
v
；
a=
eU0
md
；
y=
1
2
a
t
2
0
=
eU0L2
2mdv2
=
eU0L2
4dEK
≤
L
2

解得：Ek≥250eV
Ek=-eU2+E0
∴120eV-eU2≥250eV
∴U2≤-130V
从2s开始经△t，A/B两板间电压大小为130V：
△t
130
=
1
200

∴△t=0.65s
∴t3=2+△t=2.65s，t4=4-△t=3.35s
故：在2.65s～3.35s时间内，从小孔O射入的电子能从偏转电场右侧射出
答：（1）0～0.6s及1.4～4s时间内的电子能从B板小孔穿出
（2）在2.65s～3.35s时间内，从小孔O射入的电子能从偏转电场右侧射出
点评：电子先经加速电场加速，后经偏转电场偏转，是常见的问题，本题的难点是加速电压是周期性变化的，推导出偏转距离与两个电压的关系是关键，同时要挖掘隐含的临界状态．
练习册系列答案
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如图（甲）所示，A、B两平行金属板水平放置，B板接地．A板电势随时间变化的周期为T，图象如图（乙）所示．C、D两平行金属板竖直放置，两板中心开有小孔O2、O2′，小孔正对A、B两平行金属板间的中轴线O1O1′，O1′与O2间的距离可以忽略，C、D两板间电势差恒为U2．在t=0时刻，有一质量为m、带电量为-q的微粒以一定初速度沿O1O1′进入A、B两极板间，并能从小孔O2进入C、D两极板间，刚好运动至小孔O2′处后返回，从小孔O2处射出，又进入A、B极板间．不计带电粒子的重力，求：
（1）该带电粒子从左侧Ol处进入A、B极板间时的初速度大小v0；
（2）A、B两极板间距d的最小值是多少？
（3）要使该带电粒子能够返回至O1处，C、D两极板间的间距应满足什么条件？
如图（甲）所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平地面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图（乙）所示，运动过程中两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）
如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央有小孔O和O'，一束电子以初动能E0=120eV，从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N关于OO'连线对称放置，在M、N之间形成一个匀强电场，金属板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m，偏转电场所加电压为u2=20V，现在A、B两板间加一个如图（乙）所示的变化电压u1，在t=0到t=2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内：
（1）在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O′射出？
（2）在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出？
（由于A、B两板距离很近，可认为电子穿过A、B板所用的时间极短，可不计．）
精英家教网一列沿x辅正向传播的横波在t=0时刻的波形图如图（甲）所示，a、b、c、d为介质中四个质点的平衡位置，则图（乙）是下面哪个质点的振动图象（　　）
A、平衡位置在a处的质点B、平衡位置在b处的质点C、平衡位置在c处的质点D、平衡位置在d处的质点
（1）关于测量数据1.035cm，以下说法正确的是
BC
BC

A．该数据有三个有效数字                 B．该数据可能是20分度游标卡尺测出的
C．该数据不可能是50分度游标卡尺测出的    D．该数据可能是千分尺测出的
（2）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现用图（乙）所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小钢球的直径
d，此时卡尺游标部分如图（丙）所示

①读出小钢球的直径d=
5.015
5.015
cm．
②小钢球经过光电门这段时间可看作匀速运动，则
小钢球通过光电门2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s．（保留两位有效数字）
③为了验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
（选填下列选项）．
A．小钢球的质量m  
B．重力加速度g
C．光电门2中心到3中心的高度h
D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间△t 
④要验证的表达式
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
．

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