题文
如图
所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后沿中心线进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子通过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1,M、N两板间的偏转电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e.试求:
(1)P点到O点的距离;
(2)若已知L1=6cm,d=2cm,U1=900V.为使电子能从M、N两板间飞出,偏转电压U2最大不能超过多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设电子经加速获得的速度为v0,由动能定理得:
eU1=12mv02
设电子离开偏转电场时沿电场方向的偏转距离为y1、加速度大小为a、偏转角度为φ:
a=eEm=eU2dm,
水平方向:t=L1v0
竖直方向:y1=12at2,
则tanφ=atv0
P点对O点的距离为:y2=y1+L2tanφ
联立解得:y2=(L1+2L2)L1U24dU1
(2)由(1)可得,电子离开偏转电场时:y1=L12U24dU1
电子要离开偏转电场,须满足:y1≤12d
解得:U2≤200V,所以偏转电压U2最大不能超过200V.
答:(1)P点到O点的距离为(L1+2L2)L1L24dU1.
(2)为使电子能从M、N两板间飞出,偏转电压U2最大不能超过200V.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出.....”主要考查你对 [力的合成 ]考点的理解。
力的合成
合力与分力:
当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。
①合力与分力是针对同一受力物体而言的。
②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力之所以是这个力的分力,是冈为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。
③合力可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,也可能介于两个分力之间。
④如果两个分力的大小不变,夹角越大,合力就越小;夹角越小,合力就越大。
⑤两个大小一定的力F1、F2,其合力的大小范围

力的运算法则:
1.平行四边形定则
作用在同一点的两个互成角度的力的合力,不等于两分力的代数和,而是遵循平行四边形定则。如果以表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示,这叫做力的平行四边形定则,如图所示。 
2.三角形定则和多边形定则如图(a)所示,两力F1、F2合成为F的平行四边形定则,可演变为(b)图,我们将(b)图称为三角形定则合成图,即将两分力F1、F2首尾相接,则F就是由F,的尾端指向F2的首端的有向线段所表示的力。
如果是多个力合成,则由三角形定则合成推广可得到多边形定则,如图为三个力F1,F2、F3的合成图,F 为其合力。


