(12分)在電視機的設計制造過程中,要考慮到地磁場對電子束偏轉(zhuǎn)的影響,可采用某種技術(shù)進行消除.為確定地磁場的影響程度,需先測定地磁場的磁感應強度的大小,在地球的北半球可將地磁場的磁感應強度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2,其中B1沿水平方向,對電子束影響較小可忽略,B2可通過以下裝置進行測量.如圖11所示,水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為m,電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為0),先經(jīng)電壓為U的電場加速,然后沿水平方向自南向北運動,最后打在距加速電場出口水平距離為L的屏上,電子束在屏上的偏移距離為d.

(1)試判斷電子束偏向什么方向;
(2)試求地磁場的磁感應強度的豎直分量B2.
(1)向東偏 (2)
(1)利用左手定則,可得電子束向東偏.
(2)由題意作出電子的運動軌跡如圖所示.

電子經(jīng)電場加速,由動能定理得:eU=mv2
電子在磁場中做圓周運動,利用幾何知識得:
R2=(R-d)2+L2
洛倫茲力提供向心力evB2=m,得:R=
由以上各式得:B2.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

電子自靜止開始經(jīng)M? N板間(兩板間的電壓為U)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,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示.求:
(1)正確畫出電子由靜止開始直至離開勻強磁場時的軌跡圖;(用尺和圓規(guī)規(guī)范作圖)
(2)勻強磁場的磁感應強度B.(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力不計)a、b沿半徑AO方向進入一圓形勻強磁場區(qū)域,a,b兩粒子的運動軌跡分別為AB和AC,則下列說法中正確的是
A.a(chǎn)、b兩粒子均帶正電
B.a(chǎn)粒子的速度比b粒子的速度大
C.a(chǎn)粒子在磁場中的運動時間比b粒子長
D.兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心O

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示寬度為d的區(qū)域上方存在垂直紙面、方向向內(nèi)、磁感應強度大小均為B的勻強磁場,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子在紙面內(nèi)以速度v從此區(qū)域下邊緣上的A點射入,其方向與下邊緣線成30°角,試求當v滿足什么條件時,粒子能回到A。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場,電子束經(jīng)過磁場區(qū)后,其運動的方向與原入射方向成角.設電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子之間的相互作用力及所受的重力.求:
(1)電子在磁場中運動的時間t
(2)圓形磁場區(qū)域的半徑r.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標系XOY平面內(nèi),在Y>0處有與X軸成60°角的勻強電場,場強大小E=103v/m,在Y<0處有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度B=T,F(xiàn)從t=0時刻在坐標為(0,10cm)的P點由靜止釋放一比荷為104C/kg的帶正電的微粒A,不計微粒的重力。求:

(1)微粒進入磁場后在磁場中運動的半徑;
(2)第二次穿過X軸的時刻;
(3)在釋放微粒A后又在電場中由靜止釋放另一個與A完全相同的微粒B,若要使微粒A在第二次穿過X軸到第三次穿過X軸的時間內(nèi)與微粒B相遇,求微粒B釋放的時刻和釋放的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強電場,電場強度為E、寬度為L。在緊靠電場右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi),分布著垂直于紙面向外的勻強磁場,圓形磁場區(qū)域半徑為r。當一帶正電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q)從A點靜止釋放后,在M點離開電場,并沿半徑方向射入磁場區(qū)域,磁感應強度為B,粒子恰好從N點射出,O為圓心,∠MON=120°,粒子重力忽略不計。求:

(1)粒子經(jīng)電場加速后,進入磁場時速度v的大;
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小和粒子在電場、磁場中運動的總時間t;
(3)若粒子在離開磁場前某時刻,磁感應強度方向不變,大小突然變?yōu)锽1,此后粒子恰好被束縛在該磁場中,則B1的最小值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在空間中有一直角坐標系xOy,其第一象限內(nèi)充滿著兩個方向不同的勻強磁場區(qū)域I和II,直線OP是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應強度為2B,方向垂直紙面向里,區(qū)域II中的磁感應強度為B,方向垂直垂直紙面向外,邊界上的P點坐標為(3L,3L),一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從P點平行于y軸正方向以速度V0=射入?yún)^(qū)域I,經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進入?yún)^(qū)域II(忽略粒子重力),求:

小題1:粒子在I和II兩磁場中做圓周運動的半徑之比;
小題2:粒子在磁場中運動的總時間;
小題3:粒子離開磁場的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾斜擋板NM上有一個小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,K與N間的距離,F(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為q的正電粒子組成的粒子束,垂直于傾斜擋板NM,以速度v0不斷射入,不計粒子所受的重力。 

(1)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi)存在一個垂直于紙面向外的勻強磁場,NM和NP為磁場邊界。粒子恰能垂直打在水平擋板NP上,求勻強磁場的磁感應強度的大小。
(2)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi),只在某一部分區(qū)域存在一與(1)中大小相等方向相反的勻強磁場。從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后也能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求粒子在該磁場中運動的時間。  
(3)若在(2)問中,磁感應強度大小未知,從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求該磁場的磁感應強度的最小值。 

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