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计算题

（18分）如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为U₀的电场加速，加速电压U₀随时间t变化的图像如图乙所示．每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为该过程加速电压不变．电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线，从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=0.20m，两板之间距离d=0.050m，A板的电势比B板的电势高U．A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=0.10m．荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上，不计电子之间的相互作用力及其所受的重力．求：
（1）假设电子能射出偏转电场，从偏转电场右端射出时，它在垂直于两板方向的偏转位移y为多少（用字母表示）；
（2）要使电子都打不到荧光屏上，A、B两板间所加电压U应满足什么条件；
（3）当A、B板间所加电压U=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内．

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本试题 “（18分）如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为U0的电场加速，加速电压U0随时间t变化的图像如图乙所示．每个电...” 主要考查您对
带电粒子在电场中的偏转
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带电粒子在电场中的偏转

带电粒子在匀强电场中的偏转:

(1)运动状态分析：带电粒子以速度v0沿垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动，如图所示。

(2)处理方法：类似于平抛运动的处理，应用运动的合成与分解的方法。沿初速度方向上做速度为v₀的匀速直线运动，垂直于初速度方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
(3)所涉及的方程及结论
①加速度
②运动时间
a．能飞出极板间时，
b．打在极板上时，
③侧移量
a．离开电场时，
结合加速电场U₀时，由有即先加速再偏转时侧移量与粒子的比荷无关：
b．打在极板上时，此时
④偏转角

结合加速电场时，由有
即先加速再偏转时偏转角也与粒子的比荷无关。另外，当粒子飞出极板间时，结合tanθ与y的表达式有：
即粒子飞出偏转电场时，速度反向延长线交水平位移的中点l／2处，粒子就像是从极板间l／2处沿直线射出一样。

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