如圖所示的裝置，燈絲K發(fā)出的所有電子，經(jīng)過u=Umsinωt+U的電壓加速后 （U＞Um保證電子被加速），從小孔S進入磁感應強度為B的垂直于紙面向外的勻強磁場中，偏轉(zhuǎn)后都能打在螢光屏EF上使它發(fā)出螢光，EF與加速電極CD在同一條直線上．若電子在加速電場中運動的時間極短，遠遠小于2π/ω，電子離開燈絲時的初速度為零，電子的電量為e，質(zhì)量為m．求EF發(fā)光部分的長度？

【答案】分析：電子在電場中加速，根據(jù)動能定理可以求得電子的速度的大小，電子在磁場中運動時，洛倫茲力做為向心力，求出半徑的最大和最小值即可．
解答：解：由于電子在加速電場中時間遠遠小于，可認為被恒壓加速，設在加速電壓u作用后，獲得速度v，有
ue=mv2   （1）
進入磁場后，在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，有
evB=m    （2）
故有R=  （3）
當u最大時，R有最大值，u最大值為U+Um
所以Rmax=  （4）
同理 Rmin=   （5）
發(fā)光部分長度d=2Rmax-2Rmin=（-）    （6）
答：EF發(fā)光部分的長度為（-）．
點評：電壓不同的時候，電子的速度不同，在磁場中的半徑也就不同，最大和最小半徑之間的即為發(fā)光的區(qū)域．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的裝置，燈絲K發(fā)出的所有電子，經(jīng)過u=Umsinωt+U0的電壓加速后 （U0＞Um保證電子被加速），從小孔S進入磁感應強度為B的垂直于紙面向外的勻強磁場中，偏轉(zhuǎn)后都能打在螢光屏EF上使它發(fā)出螢光，EF與加速電極CD在同一條直線上．若電子在加速電場中運動的時間極短，遠遠小于2π/ω，電子離開燈絲時的初速度為零，電子的電量為e，質(zhì)量為m．求EF發(fā)光部分的長度？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關系》實驗中，某同學利用如圖所示的實驗裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板上，并用細繩跨過定滑輪與托盤相連，滑塊右端連一條紙帶，通過打點計時器記錄其運動情況．開始時，托盤中放少許砝碼，釋放滑塊，通過紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線 a．然后在托盤上添加一個質(zhì)量為 m=0.05kg 的砝碼，再進行實驗，得到圖線 b．已知滑塊與長木板間存在摩擦，滑塊在運動過程中，繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和，g取10m/s2，則
①通過圖象可以得出，先后兩次運動的加速度之比為
 
；
②根據(jù)圖象，可計算滑塊的質(zhì)量為
 
kg．
（2）某同學用如圖所示的實物電路，描繪額定電壓為4.0V的小燈泡的伏安特性曲線，并研究小燈泡實際功率及燈絲溫度等問題．
①根據(jù)實物圖，在答題紙上的虛線框內(nèi)畫出電路圖．
②閉合開關，將滑動變阻器的滑片 p 向 b 端移動，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，則分析電路的可能故障為
 
．
A．小燈泡短路
B．小燈泡斷路
C．電流表斷路
D．滑動變阻器斷路
③根據(jù) I-U 圖線，可確定小燈泡在電壓為2.0V時實際功率為
 
W．
④已知小燈泡燈絲在27℃時的電阻是6.0Ω，并且小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關系為 R=k （ 273+t ），k 為比例常數(shù)．根據(jù) I-U 圖線，估算該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為
 
℃．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的裝置，燈絲K發(fā)出的所有電子，經(jīng)過u=Umsinωt+U0的電壓加速后 (U0＞Ｕｍ保證電子被加速)，從小孔S進入磁感應強度為B的垂直于紙面向外的勻強磁場中，偏轉(zhuǎn)后都能打在螢光屏EF上使它發(fā)出螢光，EF與加速電極CD在同一條直線上.若電子在加速電場中運動的時間極短，遠遠小于2π/ω，電子離開燈絲時的初速度為零，電子的電量為e，質(zhì)量為m.求EF發(fā)光部分的長度?

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省臨沂市高三5月高考模擬理綜物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某小組用如圖所示的電路實物裝置，測繪額定電壓為4.0 V的小燈泡的伏安特性曲線，其中，小燈泡的電阻約為幾歐，電壓表和電流表均為常用的普通電表.

① 根據(jù)實際情況，你認為完成該實驗所對應的電路圖應該是______.(填“甲”“乙”或“丙”)

② 根椐選擇的電路圖，在答題紙上用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整。

③ 已知小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關系為 R =k ( 273+ t )，k 為比例常數(shù)．當小燈泡燈絲在27℃時的電阻是6.0 Ω．根據(jù)I—U 圖象估算該燈絲的溫度為227℃時燈絲的瞬時功率約為_________W。

 

 

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