（16分）用磁聚焦法測(cè)比荷的裝置如圖所示．在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽(yáng)極A．在A、K之間加上電壓U后，不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽(yáng)極A，并從小孔射出．接著電子進(jìn)入平行板電容器C，電容器兩極板間加有不大的交變電場(chǎng)，使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)；電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場(chǎng)，電容器和熒光屏間的距離為L(zhǎng)，電子經(jīng)過磁場(chǎng)后打在熒光屏上，將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí)，熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大（這時(shí)熒光屏S上的亮斑最�。�
（1）若平行板電容器C的板長(zhǎng)為，求電子經(jīng)過電容器和磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間之比；
（2）用U、B、L表示出電子的比荷；
（3）在磁場(chǎng)區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，方向與磁場(chǎng)方向相反，若保持Ｕ、L和磁場(chǎng)方向不變，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，仍使電子在熒光屏上聚焦，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么？
（1）
（2）
（3） （n=1、2、3……）

（1）因?yàn)殡娮釉陔妶?chǎng)和磁場(chǎng)中沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以時(shí)間之比為 （3分）
（2）                                          (2分)
電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡為螺旋線，水平速度均相同，圓周運(yùn)動(dòng)的周期也相同，要使得銳度最大則應(yīng)滿足：                        (2分)
聯(lián)立解得                                    (2分)
（3）在K、A間，                             （1分）
設(shè)打在S上的水平方向速度為，
                                    （2分）
設(shè)電子在復(fù)合場(chǎng)中的時(shí)間為，電子在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，
                                         （1分）
要使得銳度最大則應(yīng)滿足： （n=1、2、3……） （1分）
解得： （n=1、2、3……）             （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(20分)如圖在xOy坐標(biāo)系第Ⅰ象限，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B="1.0T" ；電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E=N／C。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-7kg，電荷量q=2.0×10-6C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。0.10s后改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取g=10m／s2。求：

(1)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0大小和方向；
(2)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；
(3)若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開第Ⅰ象限，x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如下圖，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，E的大小為1.0×103V/m，方向未知，B的大小為1.0T，方向垂直紙面向里；第二象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′。一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與x軸負(fù)方向60°角從A點(diǎn)沿直線進(jìn)入第一象限運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)即進(jìn)入處于第二象限內(nèi)的磁場(chǎng)B′區(qū)域，一段時(shí)間后，微粒經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)并與x軸負(fù)方向成60°角的方向飛出。已知A點(diǎn)的坐標(biāo)為（10，0），C點(diǎn)的坐標(biāo)為（-30，0），不計(jì)粒子重力，g取10m/s2。
小題1:請(qǐng)分析判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v；
小題2:勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′的大小為多大？
小題3:B′磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的正方形平面oabc內(nèi)，存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng),一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從0點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及初速度的大��；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為Bo，則要使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化周期T的最小值應(yīng)為多少?
(3)若所加磁場(chǎng)與第(2)問中相同，則要使粒子從b點(diǎn)沿ab方向射出磁場(chǎng)，滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度Vo應(yīng)為多少？(不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng) )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),在y軸的左側(cè)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里、寬度d=0.125m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.某時(shí)刻一質(zhì)量m=2.0×10-8kg、電量q=+4.0×10-4C的帶電微粒（重力可忽略不計(jì)）,從x軸上坐標(biāo)為（-0.25m,0）的P點(diǎn)以速度v=2.0×103 m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).試求:

（1）微粒在y軸的左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
（2）微粒第一次經(jīng)過y軸時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角;
（3）要使微粒不能從右側(cè)磁場(chǎng)邊界飛出,B2應(yīng)滿足的條件

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一帶電粒子以初速度沿垂直于電場(chǎng)線和磁感線的方向，先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如甲圖所示。電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為，粒子穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為；若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如乙圖所示，粒子仍以初速度穿過疊加場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為，粒子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為，比較和、和的大�。�，不計(jì)重力）                                         （   ）
A．，B．，
C．，D．，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在半徑為R的圓內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計(jì)重力），從A點(diǎn)對(duì)著圓心方向垂直射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)飛出，則（   ）
A．粒子帶負(fù)電
B．粒子的軌道半徑為R
C．帶電粒子從C點(diǎn)飛出時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角為120°
D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一帶電量為q的正離子自A點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，沿半徑為R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半周到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，由于吸收了附近若干靜止的電子，沿另一個(gè)圓形軌道運(yùn)動(dòng)到BA的延長(zhǎng)線上的C點(diǎn)，且AC的長(zhǎng)度也為R．試求正離子在B點(diǎn)吸收的電量(不計(jì)重力)．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案