如圖所示,電子自靜止開始經(jīng)從M、N板間的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中,兩板間的電壓為U,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,在距離磁場邊界S處有屏幕N,電子射出磁場后打在屏上。(已知d>L,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:

(1)電子進入磁場的速度大小。
(2)勻強磁場的磁感應強度
(3)電子打到屏幕上的點距中心O點的距離是多少?
(1)(2)(3)

試題分析:(1)作電子經(jīng)電場和磁場中的軌跡圖,如圖所示,

設電子在M、N兩板間經(jīng)電場加速后獲得的速度為,由動能定理得:
    ①
   (共4分)
(2)電子進入磁場后做勻速圓周運動,設其半徑為r,則:
      ②
由幾何關系得:   ③
聯(lián)立求解①②③式得:      (4分)
(3)離開磁場后做勻速直線運動如下圖

          4分
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)一半徑R=0.6m的金屬圓筒有一圈細窄縫,形狀如圖所示。圓筒右側(cè)與一個垂直紙面向里的有界勻強磁場相切于P,圓筒接地,圓心O處接正極,正極與圓筒之間的電場類似于正點電荷的電場,正極與圓筒之間電勢差U可調(diào)。正極附近放有一粒子源(粒子源與正極O間距離忽略不計)能沿紙面向四周釋放比荷q/m=1.5×l05C/kg的帶正電粒子(粒子的初速度、重力均不計)。帶電粒子經(jīng)電場加速后從縫中射出進入磁場,已知磁場寬度d=0.4m,磁感應強度B=0.25T。

(1)若U=750V,求:①粒子達到細縫處的速度;②若有一粒子在磁場中運動的時間最短,求此粒子飛出磁場時與右邊界的夾角大小。
(2)只要電勢差U在合適的范圍內(nèi)變化,總有從向沿某一方向射出粒子經(jīng)過磁場后又回到O處,求電勢差U合適的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域,由靜止開始經(jīng)相同電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子,分別從A、B兩點射入磁場,結(jié)果均從C點射出,則它們的速率v︰v為多大?,它們通過該磁場所用的時間t︰t為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示. 場強方向豎直向下的勻強電場中,有三個質(zhì)量相等,分別帶正電、負電和不帶電的質(zhì)點,由兩水平極板正中,以相同的初速度(v0),先后垂直射入電場,并分別落在負極板上甲、乙、丙三處,可以判定:(     )
A.甲處質(zhì)點帶正電,乙處質(zhì)點不帶電,丙處質(zhì)點帶負電;
B.三個質(zhì)點在電場中的運動時間相等;
C.三個質(zhì)點在電場中的加速度a>a>a
D.三個質(zhì)點到達負極的動能Ek甲>Ek>Ek

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子()和氦核()從靜止在加速電壓為U1的加速電場加速后垂直進入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場,射出后打到屏幕上,下列說法正確的是
A.質(zhì)子和氦核從加速電場射出后的速度相同
B.質(zhì)子在加速電場中獲得的動能是e U1
C.氦核在偏轉(zhuǎn)電場中獲得的動能為2e U2
D.質(zhì)子和氦核在不同時刻打到屏幕的同一點上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,垂直進入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移是y.偏轉(zhuǎn)板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L。為了使得電子離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移y增大,可采用下面哪些辦法(  )
A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 B.減小板長L
C.減小板間距離dD.增大加速電壓U1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線運動,打在熒光屏上,在那里產(chǎn)生一個亮斑.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'上不加電壓,只在偏轉(zhuǎn)電極YY'上加電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電極YY'的電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電極YY'后沿直線前進,打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生位移y',如圖乙所示.

(1)設偏轉(zhuǎn)電極YY'上的電壓為U、板間距離為d,極板長為l1,偏轉(zhuǎn)電極YY'到熒光屏的距離為l2.電子所帶電量為e、質(zhì)量為 m,以v0的速度垂直電場強度方向射入勻強電場,如圖乙所示.試求y'=?
(2)設電子從陰極射出后,經(jīng)加速電場加速,加速電壓為U;從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏移量為y.在技術(shù)上我們把偏轉(zhuǎn)電場內(nèi)單位電壓使電子產(chǎn)生的偏移量(即y/U)稱為示波管的靈敏度φ,試推導靈敏度的表達式,并提出提高靈敏度可以采用的方法.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

(1)求電荷進入磁場時的速度v0
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電量Q為固定的正點電荷,A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為 h和0.25 h,將另一點電荷從 A點由靜止釋放,運動到B點時速度正好又變?yōu)榱。若此電荷在A點處的加速度大小為,試求:

(1)此電荷在B點處的加速度。
(2)A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示)

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