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     “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。

    （1）判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；

    （2）求等势面C所在处电场强度E的大小；

    （3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少？

    （4）比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并说明理由。

    【答案】（1）电子做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向由B指向A，B板电势高于A板电势  （2）  (3) ΔEK左=e(φB-φC)，ΔEK右= e(φA-φC) （3）|ΔEK左|>ΔEK右

    【解析】（1）电子（带负电）做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从B指向A，B板电势高于A板。

    （2）据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同，有                    

                             

    联立解得：             

    (3)电子运动时只有电场力做功，据动能定理有

                                     

       对到达N板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有

    对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有

                                 

    （4）根据电场线的特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度,考虑到等势面间距相等，有

                              

    即                         

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    （1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
    （2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
    （3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△Ek左和△Ek右分别为多少？
    （4）比较|△Ek左|和|△Ek右|的大小，并说明理由．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；

    （2）求等势面C所在处电场强度E的大小；

    （3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为A、B和C，到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场后动能如何改变？改变量的大小|ΔEK左|和|ΔEK右|分别为多少？

    （4）比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并说明理由.

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    科目：高中物理 来源：2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（浙江卷带解析） 题型：计算题

    “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心圆金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。

    （1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
    （2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
    （3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少？
    （4）比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并说明理由。

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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年高考物理大二轮复习与测试强化练：功能关系在电学中的应用（解析版） 题型：计算题

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    (1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；

    (2)求等势面C所在处电场强度E的大小；

    (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少？

    (4)比较|ΔEk左|与|ΔEk右|的大小，并说明理由．

     

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