题目内容

（13分）一电子通过电压为4500V的加速电场加速后获得速度，沿垂直电场线方向进入场强为1.5×105V/m的匀强电场中。电子从进入电场的一点c点到达电场中另一点d点时，电子的速度方向刚好与场强方向成120o的夹角，如图所示。则：

（1）c、d两点沿场强方向的距离为多少？

（2）c、d两点的电势差为多少？

 

【答案】

0.01m   －1500V

【解析】（1）假设电子质量m，带电量－e，加速电场电压U=4500V，进入偏转电场c时速度v0

由题意电子经过加速电场，                   ①

电子经偏转电场到d点，沿电场力方向速度分量vy＝v0tan30°    ②

沿电场力方向，电子以加速度a，做匀加速直线运动，则③

由牛顿第二定律，    ④

联立①②③④式，带入数据解得ycd=0.01m

（2）设cd间电压为Ucd

由，带入数据得Ucd＝1500V

根据电场分布，可知c点电势低于d点电势，所以cd间电势差为－1500V.

思路分析：根据动能定理求出经过加速之后的速度，利用速度的矢量求出沿电场方向速度，根据匀加速求出的偏转位移；利用电场力做功公式计算C、D间的电势差。

试题点评：考查电场力做功和带电粒子在电场中的偏转

 

练习册系列答案
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平行板电容器两板相距d=0.1m，将如图所示的交变电压加在两板上，当t=0时，电子从两板中央（与两板相距都是
d
2
）平行于板射入板间的匀强电场中，电子通过电场后刚好从一板边缘飞出，设电子的电量为1.6×10-19C，质量为0.91×10-30kg．则电子通过电场的过程中动能增加了（　　）
选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
DE
DE

A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的
1
4
；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是
AC
AC

A．该波的频率为1/（ t2-t1 ）  B．该波波长为st1/（ t2-t1 ）  C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=
2
．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
CD
CD

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象  
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
6
6
种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是21H+31H→42He+10n．若21H和31H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，21H、31H、42He、10n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后42He的速度大小为v3，方向与21H的运动方向相同，求中子10n的速度 （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．
选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是______
A．该波的频率为1/（ t2-t1 ）  B．该波波长为st1/（ t2-t1 ）  C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是______
A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象  
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出______种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于______eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是21H+31H→42He+1n．若21H和31H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，21H、31H、42He、1n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后42He的速度大小为v3，方向与21H的运动方向相同，求中子1n的速度 （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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