在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場加速后,都能通過P板上的小孔沿垂直于P板的方向進入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠處且與P平行的熒光屏Q上的O點,由于P、K相距很近,所有電子通過電場所用時間可忽略不計。現(xiàn)在P與Q間加垂直紙面向里的勻強磁場,且從某一時刻t=0開始,在P、K間加一周期性變化的電壓,電壓隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e。求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;

(2)從t=0開始電壓變化的一個周期內(nèi),打到屏上距O點最近的電子與最遠的電子的時間差。

解:(1)經(jīng)U0加速的電子,在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑最小,根據(jù)題意,剛好能與Q屏相切A點,設(shè)勻強磁場磁感應強度為B,即:

=eU0  (1)

=L  (2)

經(jīng)最大電壓加速的電子,在磁場中運動的軌道半徑為R,與Q屏交于D點,則:

=4eU0  (3)

=R  (4)

由(1)(2)(3)(4)式及幾何關(guān)系可算得,OA=L 

OD=(2)L  (6)

即電子打到熒光屏上的范圍是O點下方距O點L到(2)L之間

(2)設(shè)電子在磁場中運動周期為T,則:

t=  (7)

設(shè)經(jīng)U0加速電壓加速的電子離開電場后到達Q屏上的A點所用時間t1,經(jīng)4U0加速后的電子到達Q屏上的D點所用時間為t2,則:

t1=  (8)

t2=T0+  (9)

由(1)(2)(7)(8)(9)可解得:

△t=t2-t1=T0  (10)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學設(shè)計了一個測定圓周運動角速度的實驗在如圖甲所示的裝置中,利用噴漆桶能夠向外噴射速度一定的油漆霧滴(噴射速度v0可選擇不同值且為已知),一個直徑為D=40cm的紙帶環(huán),安放在一個可以按照一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上,紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對面畫一條標志線.霧滴所受的空氣阻力極小,可忽略在轉(zhuǎn)臺開始轉(zhuǎn)動達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時,向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴,當狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對平行時,霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡.改變噴射速度重復實驗,在紙帶上留下一系列的痕跡a、b、c、D.將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來,展開平放,如圖乙所示

已知v0
ω?Dπ
,請你幫該同學完成下列任務(wù):
(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標志線的距離為S,則
從圖乙可知,在a、b、c、d四個點中速度最大的霧滴到標志線的距離S1=
0.70
0.70
cm.;
(2)若霧滴噴射速度為v0,試求解轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度ω為多少?(用字母表示)
(3)若以縱坐標表示霧滴速度v0、橫坐標表示霧滴距標志線距離的倒數(shù)1/s,畫出v0-1/s圖線如圖丙所示,試計算轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度ω值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2012-2013學年河北唐山一中第一學期高三第二次月考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場加速后,都能通過P板上的小孔沿垂直于P板的方向進入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠處且與P平行的熒光屏Q上的O點,由于P、K相距很近,所有電子通過電場所用時間忽略不計,F(xiàn)在PQ間加垂直紙面向里的勻強磁場,且從某一時刻t=0開始,在PK間加一周期性變化的電壓,電壓隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,粒子在磁場中做圓周運動的周期小于4T0,求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;
(2)從t=0時刻開始在電壓變化的一個周期內(nèi),打到屏上距O點最近的電子與最遠的電子的時間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013唐山一中檢測)在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場加速后,都能通過P板上的小孔沿垂直于P板的方向進入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠處且與P平行的熒光屏Q上的O點,由于PK相距很近,所有電子通過電場所用時間忽略不計,F(xiàn)在PQ間加垂直紙面向里的勻強磁場,且從某一時刻t=0開始,在PK間加一周期性變化的電壓,電壓隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,粒子在磁場中做圓周運動的周期小于4T0,求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;

(2)從t=0時刻開始在電壓變化的一個周期內(nèi),打到屏上距O點最近的電子與最遠的電子的時間差。

 


查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2008-2009學年廣東省四校聯(lián)考高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

某同學設(shè)計了一個測定圓周運動角速度的實驗在如圖甲所示的裝置中,利用噴漆桶能夠向外噴射速度一定的油漆霧滴(噴射速度v可選擇不同值且為已知),一個直徑為D=40cm的紙帶環(huán),安放在一個可以按照一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上,紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對面畫一條標志線.霧滴所受的空氣阻力極小,可忽略在轉(zhuǎn)臺開始轉(zhuǎn)動達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時,向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴,當狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對平行時,霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡.改變噴射速度重復實驗,在紙帶上留下一系列的痕跡a、b、c、D.將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來,展開平放,如圖乙所示

已知v,請你幫該同學完成下列任務(wù):
(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標志線的距離為S,則
從圖乙可知,在a、b、c、d四個點中速度最大的霧滴到標志線的距離S1=______cm.;
(2)若霧滴噴射速度為v,試求解轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度ω為多少?(用字母表示)
(3)若以縱坐標表示霧滴速度v、橫坐標表示霧滴距標志線距離的倒數(shù)1/s,畫出v-1/s圖線如圖丙所示,試計算轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度ω值.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案