【題目】如圖所示，在半個空間中分布一勻強磁場，磁感應強度為B(垂直紙面并指向紙面內(nèi))。磁場邊界為MN(垂直紙面的一個平面)。在磁場區(qū)內(nèi)有一點電子源(輻射發(fā)射源)S，向四面八方均勻地，持續(xù)不斷地發(fā)射電子。這里僅考察電子源所在的平面內(nèi)，由電子源發(fā)射的電子，不計電子間的相互作用，并設電子源離界面MN的垂直距離為L。

（1）點源S發(fā)射的電子，其速度達多大時，界面MN上將有電子逸出?

（2）若點源S發(fā)射的電子速度大小均為 ，在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出?

（其中m為電子質(zhì)量，e為電子帶電量。）

（3）若電子速度為 ，逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例?

【答案】(1) (2)在邊界寬度為 的范圍內(nèi)有電子射出.（3）

【解析】試題分析：考慮恰好有粒子從邊界射出的臨界情況，畫出運動軌跡，結合幾何關系得到軌道半徑，根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可；若點源S發(fā)射的電子速度大小均為，先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑；再考慮與邊界相切的兩種臨界情況，結合幾何關系得到界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出；同樣先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑，然后畫出臨界圖，得到能從邊界射出的粒子比例。

（1）由洛倫茲力提供向心力： ，得，臨界圖如下：又2r=L，得；

（2）把代入，有： ；畫出臨界圖：

在A下方A、B兩點之間有電子射出，故

在A點上方A、C兩點之間有電子射出，故：

綜上，在邊界寬度為的范圍內(nèi)有電子射出；

（3）把代入，得；臨界圖如圖：

由幾何知識有： ，所以，同理亦有

可得速度方向在θ角內(nèi)的電子都可以從MN邊界射出，由幾何知識有；

又點電子源S，向四面八方均勻地，持續(xù)不斷地發(fā)射電子，

故逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為；

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自然界中某個量D的變化量，與發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值，叫做這個量D的變化率。下列說法中正確的是

A. 若D表示某質(zhì)點運動的速度，則恒定不變時，該質(zhì)點一定做直線運動

B. 若D表示某質(zhì)點做勻速圓周運動的線速度，則是恒定不變的

C. 若D表示某質(zhì)點的動能，則越大，質(zhì)點所受外力做功越快

D. 若D表示電阻兩端的電壓，則越大則電阻越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角θ=30°的斜面上，導軌 電阻不計，間距L=0.4m，導軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強度大小均為B=0.5T，在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導軌上，ab剛好不下滑，然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1Ω的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開始下滑，cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取g=10m/s2，求：

（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向？

（2）ab剛要向上滑動時，cd的速度多大？

（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x=3.8m，此過程 中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直導線，導線與磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，（　　）

A. 磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用

B. 磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用

C. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面摩擦力的作用

D. 磁鐵對桌面的壓力增大，受到桌面摩擦力的作用

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋。

（1）圖（a）中的B端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。

（2）關于R6的使用，下列說法正確的是_______（填正確答案標號）。

A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B．使用電壓擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤左端電壓為“0”位置

C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

D. 使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

（3）換擋開關接1時，對應的檔位是_________ ，換擋開關接3時，對應的檔位是______

A．直流電壓1 V擋

B．直流電壓5 V擋

C．直流電流1 mA擋

D. 直流電流2.5 mA擋

E. 歐姆×100 Ω擋

（4）某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為________（結果保留3位有效數(shù)字）；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置。如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：

(1)．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將________。(填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”)

(2)．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針________。(填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，邊長為，質(zhì)量的正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應強度的勻強磁場方向豎直向上，金屬線框的一邊與磁場的邊界重合，在力作用下金屬線框由靜止開始向左運動，在內(nèi)從磁場中拉出，測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖（乙）所示，已知金屬線框的總電阻為．

(1)試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應電流方向？

(2) 時，金屬線框的速度？

(3)已知在內(nèi)力做功，那么，金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U=12V，電解槽內(nèi)阻rA=2Ω，當K1閉合，K2、K3斷開時，電流表示數(shù)6A；當K2閉合，K1、K3斷開時，電流表示數(shù)5A，且電動機輸出功率為35W；當K3閉合，K1、K2斷開時，電流表示數(shù)為4A。求：

(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？

(2)電動機的內(nèi)阻是多少？

(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示．報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫．為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當?shù)奈恢茫谶@些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消．已知空氣中聲速為340 m/s，若報告人聲音的頻率為136 Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案