【題目】如圖所示, xoy平面內(nèi), 有一線狀電子源沿x正方向發(fā)射速度均為v的電子,形成寬為2R、在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱的電子流.電子流沿+x方向射入一個(gè)半徑為R、中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域, 磁場方向垂直xoy平面向里.在磁場區(qū)域的正下方d處,有一長為2d的金屬板MN關(guān)于y軸對(duì)稱放置,用于接收電子,電子質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)電子重力及它們間的相互作用.

(1)若正對(duì)0點(diǎn)射入的電子恰好從P點(diǎn)射出磁場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;

(2)在第(1)問的情況下,求電子從進(jìn)入磁場到打在MN板上的時(shí)間t

(3)若所有電子都能從P點(diǎn)射出磁場,MN板能接收到的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例是多大?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)可求得電子旋轉(zhuǎn)的軌道半徑是,根據(jù)公式

解得

2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

電子出磁場后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

總時(shí)間為

3)所有電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑相等,因?yàn)樗须娮佣寄軓?/span>點(diǎn)射出磁場,所以所有電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑均為。板能接收到的電子從點(diǎn)射出時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角為(即與正方向的夾角)滿足

到達(dá)點(diǎn)的電子軌跡如圖甲所示,其入射點(diǎn)為,四邊形為菱形,

點(diǎn)到軸的距離

②到達(dá)點(diǎn)的電子軌跡如圖乙所示,其入射點(diǎn)為,四邊形為菱形,點(diǎn)到軸的距離

豎直長度占射入總長度的比例

所以板能接收的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)NTC熱敏電阻器即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器,也就是指阻值隨溫度的升高而減小的電阻。負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R2接入如右圖所示電路中,R1為定值電阻,L為小燈泡,當(dāng)溫度降低時(shí)(不考慮燈泡和定值電阻阻值隨溫度變化)(

A. 小燈泡變亮

B. 小燈泡變暗

C. 兩端的電壓增大

D. 電流表的示數(shù)減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線.由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故.參考這條曲線回答下列問題(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻)

(1)若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后,接到電動(dòng)勢為12 V電阻為零的電源上,求流過燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻.

(2)如圖所示,將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻串聯(lián),接在電動(dòng)勢為8 V電阻不計(jì)的電源上,求通過電流表的電流值和每個(gè)燈泡的電阻.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框,半圓直徑與磁場邊緣重合;磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸持續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)于所產(chǎn)生的感應(yīng)電流,下列說法正確的是

A.所產(chǎn)生的電流的大小保持不變

B.所產(chǎn)生的電流的方向保持不變

C.所產(chǎn)生的電流是正弦式交流電

D.如果忽略摩擦阻力,線框可以不需要施加外力作用而一直保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用甲、乙、丙三種光照射同一光電管,最終得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出

A.甲光的頻率和乙光的頻率相同

B.甲光的頻率小于丙光的頻率

C.甲光的頻率大于乙光的頻率

D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)現(xiàn)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,在氣墊導(dǎo)軌右端固定一彈簧,滑塊b的右端有強(qiáng)粘性的膠水。圖中滑塊a和擋光片的總質(zhì)量為m10.620 kg,滑塊b的質(zhì)量為m20.410 kg,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖安裝好實(shí)驗(yàn)器材后,接通氣源,先將滑塊a置于氣墊導(dǎo)軌上,然后調(diào)節(jié)底腳螺絲,直到輕推滑塊后,滑塊上的擋光片通過兩個(gè)光電門的時(shí)間________;

②將滑塊b置于兩光電門之間,將滑塊a置于光電門1的右端,然后將滑塊a水平壓縮彈簧,滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去,通過光電門1后繼續(xù)向左滑動(dòng)并與滑塊b發(fā)生碰撞;

③兩滑塊碰撞后粘合在一起向左運(yùn)動(dòng),并通過光電門2;

④實(shí)驗(yàn)后,分別記錄下滑塊a擋光片通過光電門1的時(shí)間t1,兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)擋光片通過光電門2的時(shí)間t2。

(1)完成實(shí)驗(yàn)步驟①中所缺少的內(nèi)容。

(2)實(shí)驗(yàn)前用一游標(biāo)卡尺測得擋光片的寬度d如圖乙所示,則d________ cm

(3)設(shè)擋光片通過光電門的時(shí)間為Δt,則滑塊通過光電門的速度可表示為v________(d、Δt表示)

(4)實(shí)驗(yàn)中測得滑塊a經(jīng)過光電門1的速度為v12.00 m/s,兩滑塊經(jīng)過光電門2的速度為v21.20 m/s,將兩滑塊和擋光片看成一個(gè)系統(tǒng),則系統(tǒng)在兩滑塊相互作用前、后的總動(dòng)量分別為p1________ kg·m/sp2________ kg·m/s(結(jié)果均保留3位小數(shù))。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線框ACDE(由細(xì)軟導(dǎo)線制成)掛在兩固定點(diǎn)A.D上,水平線段AD為半圓的直徑,在導(dǎo)線框的E處有一個(gè)動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪下面掛一重物,使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài)。在半圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場。設(shè)導(dǎo)線框的電阻為r,圓的半徑為R,在將導(dǎo)線上的C點(diǎn)以恒定角速度ω(相對(duì)圓心O)從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過程中,若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用,則下列說法正確的是(

A.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針,后順時(shí)針

B.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中 ADC=30°位置的過程中,通過導(dǎo)線上C點(diǎn)的電量為

C.當(dāng)C沿圓弧移動(dòng)到圓心O的正上方時(shí),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大

D.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,粗糙平行金屬導(dǎo)軌MNPQ所在平面與水平面成θ角,M、N兩端接一電阻R,整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。 t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),金屬棒電阻為r,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。 已知金屬棒的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示. 下列關(guān)于外力F、閉合回路中磁通量的變化率隨時(shí)間t變化的圖象,流過R的電荷量q、通過電阻R的感應(yīng)電流I隨金屬棒的位移x的變化圖像可能正確的是

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用粗細(xì)均勻的電阻絲繞制的矩形導(dǎo)線框abcd處于勻強(qiáng)磁場中,另一種材料的導(dǎo)體棒MN可與導(dǎo)線框保持良好的接觸并做無摩擦滑動(dòng),導(dǎo)體棒MN在外力作用下從導(dǎo)線框左端開始做切割磁感線的勻速運(yùn)動(dòng),一直滑到右端,在這個(gè)過程中導(dǎo)線框上消耗的電功率的變化情況可能為(

A.逐漸增大B.先增大后減小C.先減小后增大D.先增大后減小,再增大,接著再減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案