如圖所示為一種測(cè)量電子比荷的儀器的原理圖,其中陰極K釋放電子,陽(yáng)極A是一個(gè)中心開孔的圓形金屬板,在AK間加一定的電壓。在陽(yáng)極右側(cè)有一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬板M、N,板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置,且KO的連線與M、N板間的中心線重合。電子從陰極逸出并被AK間的電場(chǎng)加速后從小孔射出,沿KO連線方向射入M、N兩極板間。已知電子從陰極逸出時(shí)的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì),在下列過(guò)程中,電子均可打到熒光屏上(1)為使電子在M、N兩極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N兩極板間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),請(qǐng)說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向(2)如果M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,KA間的電壓為U,電子恰能沿直線KO穿過(guò)平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)為多少(3)已知M、N板的長(zhǎng)度為L1,兩極板右端到熒光屏的距離為L2,如果保持MN極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,KA間的電壓為U,而撤去所加的磁場(chǎng),求電子打到熒光屏上的位置與O點(diǎn)的距離。

 

 

 

 

 

 

 

【答案】

 

(1)電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)重疊的空間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),必是電場(chǎng)力與洛侖茲力大小相等,方向相反 ,而電場(chǎng)力方向豎直向下,洛倫茲力方向一定豎直向上,由左手定則可判定磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。    (1分)

(2)電子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng),必受力平衡0,

電子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速     

解得電子的比荷            ( 2分)

(3)電子通過(guò)M、N兩極板間的過(guò)程中,在豎直方向做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。電子在兩極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=,加速度

所以電子在兩極板間豎直方向的位移 =

電子離開兩極板間后做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=,電子從極板右端射出時(shí)其沿豎直方向的速度vy =。

電子離開兩極板間后,豎直方向的位移  = 

電子打到熒光屏上的位置與O點(diǎn)的距離 (4分)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示為一種測(cè)量電子比荷儀器的原理圖,其中陰K釋放電子,陽(yáng)A是一個(gè)中心開孔的圓形金屬板,AK間加一定的電壓.在陽(yáng)極右側(cè)有一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬M(fèi)N,板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置,K與O的連線M、N板間的中心線重合.電子從陰極逸出并AK間的電場(chǎng)加速后從小孔射出,KO連線方向射M、N兩極板間.已知電子從陰極逸出時(shí)的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì),在下列過(guò)程中,電子均可打到熒光屏上.
(1)為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N極板間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),請(qǐng)說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向.
(2)如M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,K與A間的電壓為U,電子恰能沿直KO穿過(guò)平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)
(3)已M、N板的長(zhǎng)度L1,兩極板右端到熒光屏的距離L2,如果保M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)E,以及加速電U不變,而撤去所加的磁場(chǎng),求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第8章 恒定電流 第5講 實(shí)驗(yàn):傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用 人教版 題型:021

1999年7月12日,日本原子能公司所屬敦賀灣電站由于水管破裂導(dǎo)致國(guó)徽冷卻劑外流,在檢測(cè)此重大事故中應(yīng)用了非電量變化(冷卻劑外泄使管中液面變化)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的自動(dòng)化測(cè)量技術(shù).如圖所示是一種測(cè)定導(dǎo)電液體深度的裝置;包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成一個(gè)電容器,電容量的變化能反映液面的升降情況,則下列敘述中正確的是

A.電容增大反映h增大

B.電容增大反映h減少

C.將金屬棒間的電壓和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后,液體深度變化時(shí)導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h減小

D.將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極再斷開后,液體深度變化時(shí)導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓增大反映h增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示為一種測(cè)量電子比荷儀器的原理圖,其中陰K釋放電子,陽(yáng)A是一個(gè)中心開孔的圓形金屬板,AK間加一定的電壓.在陽(yáng)極右側(cè)有一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬M(fèi)N,板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置,K與O的連線M、N板間的中心線重合.電子從陰極逸出并AK間的電場(chǎng)加速后從小孔射出,KO連線方向射M、N兩極板間.已知電子從陰極逸出時(shí)的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì),在下列過(guò)程中,電子均可打到熒光屏上.
(1)為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N極板間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),請(qǐng)說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向.
(2)如M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,K與A間的電壓為U,電子恰能沿直KO穿過(guò)平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)
(3)已M、N板的長(zhǎng)度L1,兩極板右端到熒光屏的距離L2,如果保M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)E,以及加速電U不變,而撤去所加的磁場(chǎng),求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離.
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科目:高中物理 來(lái)源:2009-2010學(xué)年北京市海淀區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示為一種測(cè)量電子比荷儀器的原理圖,其中陰K釋放電子,陽(yáng)A是一個(gè)中心開孔的圓形金屬板,AK間加一定的電壓.在陽(yáng)極右側(cè)有一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬M(fèi)N,板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置,K與O的連線M、N板間的中心線重合.電子從陰極逸出并AK間的電場(chǎng)加速后從小孔射出,KO連線方向射M、N兩極板間.已知電子從陰極逸出時(shí)的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì),在下列過(guò)程中,電子均可打到熒光屏上.
(1)為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N極板間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),請(qǐng)說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向.
(2)如M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,K與A間的電壓為U,電子恰能沿直KO穿過(guò)平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)
(3)已M、N板的長(zhǎng)度L1,兩極板右端到熒光屏的距離L2,如果保M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)E,以及加速電U不變,而撤去所加的磁場(chǎng),求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年浙江省杭州高級(jí)中學(xué)高二(下)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示為一種測(cè)量電子比荷儀器的原理圖,其中陰K釋放電子,陽(yáng)A是一個(gè)中心開孔的圓形金屬板,AK間加一定的電壓.在陽(yáng)極右側(cè)有一對(duì)平行正對(duì)帶電金屬M(fèi)N,板間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)O點(diǎn)為熒光屏的正中央位置,K與O的連線M、N板間的中心線重合.電子從陰極逸出并AK間的電場(chǎng)加速后從小孔射出,KO連線方向射M、N兩極板間.已知電子從陰極逸出時(shí)的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計(jì),在下列過(guò)程中,電子均可打到熒光屏上.
(1)為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn),需在M、N極板間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),請(qǐng)說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向.
(2)如M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E、垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,K與A間的電壓為U,電子恰能沿直KO穿過(guò)平行金屬板,打在熒光屏正中央,求電子的比荷(電荷量和質(zhì)量之比)
(3)已M、N板的長(zhǎng)度L1,兩極板右端到熒光屏的距離L2,如果保M、N極板間的電場(chǎng)強(qiáng)E,以及加速電U不變,而撤去所加的磁場(chǎng),求電子打到熒光屏上的位置O點(diǎn)的距離.

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