如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度抛出一个质量为m、电荷量为的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小，匀强电场的电场强度大小，忽略空气阻力的影响，求：（1）小球运动到B点时水平方向的分位移大小；（2）小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值；（3）小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间。

1. 如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度 $\text{[math]}$ 抛出一个质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，匀强电场的电场强度大小 $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力的影响，求：

（1）小球运动到B点时水平方向的分位移大小 $\text{[math]}$ ；

（2）小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值 $\text{[math]}$ ；

（3）小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间 $\text{[math]}$ 。

【考点】

带电粒子在电场中的偏转;

【答案】

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解答题普通

1. 太阳风是来自太阳的高速带电粒子流，主要由电子等基本粒子组成，其粒子数密度相较于地球上风的密度是微不足道的，在地球附近的星际空间中，每立方厘米有几个到几十分粒子，但粒子速度可达到惊人的800km/s。某科学研究所设计了一个简单的方案以测量太阳风粒子达到地面时的速度，假设科学家捕获并引导该电子从A点垂直入射一正对的平行金属板，给金属板加上电压使电子减速。（电子质量为m₀ ，电荷量大小为e）

（1）若减速电压为U₀时，电子刚好到达右侧B金属板，求电子刚到达A极板时的速度v₀；

（2）若减速电压为U₁（U₁<U₀）时，电子将沿中轴线进入右侧的偏转极板，上下极板间距为d，偏转电压为U，电子离开偏转电场时距中轴线y，则此时电子动能为多少。

解答题容易

2. 如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置.今有一质量为m的电子（电荷量为e）静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压 $\text{[math]}$ 加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间.若电子从水平放置的平行金属板的正中间射入，且最后刚好能从右侧射出，A、B分别为竖直放置的平行金属板的中点，求：

（1）电子通过B点时的速度大小；

（2）水平放置的平行金属板的长度；

（3）电子射出水平放置的平行金属板时的动能。

解答题容易

3. 示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子加速后从两金属板的中央沿板平行方向进入偏转电场，电子穿出偏转电场后打在荧光屏上。若加速电压U₁=800V，偏转极板长 $\text{[math]}$ ，板间距 $\text{[math]}$ ，不计电子的重力。求：

(1)偏转电压U₂为多大时，电子束的偏移量最大？

(2)若偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm，求电子束最大的偏转距离OP。

解答题容易