如下圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對的小孔，N板右側(cè)有兩個寬度均為d的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏，取屏上與S1、S2共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。

(1)當兩板間電勢差為U0時，求從小孔S2射出的電子的速度v0。

(2)求兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上。

(3)若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定性地畫出電子運動的軌跡。

(4)求電子打到熒光屏上的位置坐標x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關(guān)系。

(1)v0＝  (2)U＜  (3)見解析

(4)x＝((U≥)

解析：(1)根據(jù)動能定理，得

eU0＝

由此即可解得v2＝

(2)欲使電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，應(yīng)用

r＝＜d

而eU＝mv2

由此即可解得U＜

(3)電子穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上時運動的軌跡如圖所示

(4)若電子在磁場區(qū)域做圓周運動的軌道半徑為r，穿過磁場區(qū)域打到熒光屏上的位置坐標為x，則由(3)中的軌跡圖可得x＝2

注意到r＝和eU＝mv2

所以，電子打到熒光屏上的位置坐標x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關(guān)系為

x＝()(U≥)。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：013

如下圖所示，M、N是位于真空中的平行金屬板，M板帶正電，N板帶負電，兩板間的電場為勻強電場，電場強度為E．同時在兩板之間的空間加勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B．一束電子以大小為的速度從左邊S處沿圖中虛線方向入射，虛線平行于兩板．要想使電子在兩板間能沿虛線運動，則、E、B之間的關(guān)系應(yīng)滿足

[　　]

A．
B．
C．
D．

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科目：高中物理 來源：吉林省東北師大附中2009屆高三第三次摸底考試(物理) 題型：021

如下圖所示，M、N是豎直放置的兩平行金屬板，分別帶等量異種電荷，兩極間產(chǎn)生一個水平向右的勻強電場，場強為E，一質(zhì)量為m、電量為＋q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點射入勻強電場中，微粒垂直打到N極上的C點，已知AB＝BC．不計空氣阻力，則可知：

A．微粒在電場中作拋物線運動

B．微粒打到C點時的速率與射入電場時的速率相等

C．

MN板間的電勢差為mv02/q

D．

MN板間的電勢差為Ev02/g

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對的小孔，N板右側(cè)有兩個寬度均為d的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏，取屏上與S1、S2共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸.M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進入兩極間，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，初速度可以忽略.

（1）當兩板間電勢差為U0時，求從小孔S2射出的電子的速度v0;

（2）求兩金屬板間的電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上;

（3）若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，試著定性地畫出電子運動的軌跡;

（4）求電子打到熒光屏上的位置坐標x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關(guān)系.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，M、N兩平行金屬板間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，帶電粒子從O點以速度v沿著和兩板平行的方向射入場區(qū)后，做直線運動，經(jīng)過時間t1飛出場區(qū)；如果兩板間只有電場，粒子仍以原來的速度在O點進入電場，經(jīng)過時間t2飛出電場；如果兩板間只有磁場，粒子仍以原來的速度在O點進入磁場后，經(jīng)過時間t3飛出磁場，則t1、t2、t3之間的大小關(guān)系為

A.t2＞t1＞t3            B.t1=t2=t3           C.t1＞t2＞t3           D.t1=t2＜t3

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