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    如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，偏转电场板间距离L=8cm，极板长为2L，下极板接地，偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L，在两极板间接有一交变电压，电压变化周期T=4s，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示，大量电子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的．
    （1）求电子进入偏转电场时的速度v0（用电子比荷
    e
    m
    、加速电压U0表示）；
    （2）在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象，即无电子击中屏幕，求每个周期内的“黑屏”时间有多长；
    （3）求荧光屏上有电子打到的区间的长度．
    （1）根据题意可知，电子进入偏转电场时的速度即为电子出加速电场时的速度，根据动能定理有：
    eU0=
    1
    2
    m
    v20

    解得电子进入偏转电场时的速度：v0=
    2eU0
    m

    （2）电子射出偏转电场后做匀速直线运动至荧光屏，由图甲可知，只要电子能射出偏转电场，即可达到荧光屏上，因此当电子在偏转电场中侧移量大于
    L
    2
    时，电子将打在偏转电场的极板上，致使出现“黑屏”现象，
    设电子刚好能射出电场时的偏转电压为Um，则有：
    L
    2
    =
    1
    2
    eUm
    mL
    (
    2L
    v0
    )2
    解得：Um=0.5U0
    结合图乙可知，在偏转电压U=0.8U0-0.5U0之间变化时，进入偏转电场的电子无法射出偏转电场打到荧光屏上，因此每个周期时间内荧光屏出现“黑屏”的时间为：t=
    0.8-0.5
    0.8+0.4
    T    =1s；
    （3）设电子射出偏转电场时的侧移量为y，打在荧光屏上的位置到O的距离为Y，如图所示：
    由几何关系可得：
    Y
    y
    =
    L+2L
    L
    =3
    当电子向上偏转时，在屏上出现的最大距离为：Y1=3×
    L
    2
    =12cm，
    当电子向下偏转时，在屏上出现的最大距离为：Y2=3×
    0.4
    0.5
    ×
    L
    2
    =9.6cm
    所以荧光屏上有电子打到的区间的长度为：l=Y1+Y2=21.6cm
    答：（1）电子进入偏转电场时的速度为
    2eU0
    m
    ；
    （2）每个周期内的“黑屏”时间为1s；
    （3）荧光屏上有电子打到的区间的长度为21.6cm
    练习册系列答案
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    在两块金属板上加交变电压u＝Umsint，当t＝0时，板间有一个电子正好处于静止状态，下面关于电子以后运动情况的判断哪些是正确的(　　)．
    A．t＝T时，电子回到原出发点
    B．电子始终向一个方向运动
    C．t＝时，电子将有最大速度
    D．t＝时，电子的位移最大

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    示波器的核心部分为示波管，如图中甲所示，真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀．在每个电子通过极板的极短时间内，电场可看作恒定的．在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿-x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动．（已知电子的质量为m，带电量为e，不计电子重力）．求：
    （1）电子进入A、B板时的初速度；
    （2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？
    （3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？计算这个波形的峰值和长度．在如图丙所示的x-y坐标系中画出这个波形．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图甲所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V．在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源竖直向上连续发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场（图中未画出）后，恰好从金属板PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出．已知带电粒子的比荷
    q
    m
    =2.0×106C/kg，粒子重力不计，计算结果保留两位有效数字．

    求：（1）带电粒子射人电场时的速度大小；
    （2）圆形匀强磁场区域的最小半径；
    （3）若两金属板间改加如图乙所示的电压，在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间．

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    A．υa=υb=υcB．υa＞υb＞υcC．υa＜υb=υcD．υa=υc＜υb

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E．一质量为m、带电量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP=d，OQ=2d，不计粒子重力．
    （1）求粒子过Q点时速度的大小和方向．
    （2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；
    （3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间．

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