【題目】如圖所示，在xOy平面坐標系中，直線MN與y軸成30°角，M點的坐標為(0，a)，在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直xOy平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。電子束以相同速度v0從y軸上－a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場射入磁場。已知從O點射入磁場的電子在磁場中的運動軌跡恰好與直線MN相切，忽略電子間的相互作用和電子的重力。

(1)求電子的比荷；

(2)若在xOy坐標系的第Ⅰ象限y>0區(qū)域內(nèi)加上沿y軸正方向大小為E＝Bv0的勻強電場，在x0＝a處垂直于x軸放置一熒光屏，計算說明熒光屏上發(fā)光區(qū)的形狀和范圍。

【答案】（1）（2）

【解析】

試題從O點射入磁場的電子在磁場中的運動軌跡如圖所示，設圓周運動半徑為，由幾何關系有：

① (2分)

解得：② (1分)

電子在磁場中運動時，洛倫茲力等于向心力，即

③ (1分)

由②③解得電子比荷④ (1分)

由電子的軌道半徑可判斷，從O點射入磁場的電子(0，)的位置進入勻強電場，電子進入電場后做類平拋運動，

有⑤ (1分)

⑥ (1分)

聯(lián)立②④⑤⑥，將E＝Bv0代入解得：⑦ (1分)

設該電子穿過x軸時速度與x軸正方向成角，則⑧ (1分)

⑨ (1分)

解得：tan＝2 ⑩ (1分)

設該電子打在熒光屏上的Q點，Q點離x軸的距離為L，

則 (1分)

即電子打在熒光屏上離x軸的最遠距離為(1分)

而從位置進入磁場的電子恰好由O點過y軸，不受電場力，沿x軸正方向做直線運動，打在熒光屏與x軸相交的點上，所以熒光屏上在y坐標分別為的范圍內(nèi)出現(xiàn)一條長亮線 (2分) （范圍1分，形狀1分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中等間距分布著水平方向的3個條形勻強磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應強度，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長l=0.1m、質(zhì)量m=0.02kg、電阻的單匝正方形線框MNOP，在水平恒力F=0.3N作用下由靜止開始從左側(cè)磁場邊緣水平進入磁場，在穿出第3個磁場區(qū)域中的水平方向上做勻速運動，運動過程中線框MN邊始終平行于磁場邊界，取，不計空氣阻力。求：

(1)線框在剛好穿出第3個磁場區(qū)域時的水平分速度；

(2)線框從開始進入磁場到剛好完全穿出第3個磁場區(qū)域所用的時間；

(3)線框剛好完全穿出第3個磁場區(qū)域時的速度大小和速度方向與豎直方向夾角的正切值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，由電動機帶動著傾角＝37°的足夠長的傳送帶以速率v＝4m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量m＝2kg的小滑塊以平行于傳送帶向下v'＝2m/s的速率滑上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止的時間內(nèi)

A. 小滑塊的加速度大小為1m/s2

B. 重力勢能增加了120J

C. 小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為84J

D. 電動機多消耗的電能為336J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器的副線圈電路中，L1和L2是兩個相同的燈泡，R是定值電阻，S是開關，P是副線圈上的滑動觸頭．理想變壓器的原線圈接圖乙所示的交變電流．開始時S斷開，L1正常發(fā)光，下列說法正確的是

A. 理想變壓器原線圈電壓的瞬時值表達式為

B. 1s時間內(nèi)，燈泡L1電流方向改變50次

C. 開關S閉合，L1正常發(fā)光

D. 開關S閉合，要使L1正常發(fā)光，P應該向上滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在做“驗證平行四邊形定則”的實驗中，遇到了以下問題．請幫助該同學解答．

（1）物理學中有很多物理方法，本實驗采用的是________．

A．類比實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．極限法

（2）在做實驗之前，該同學發(fā)現(xiàn)有一只彈簧測力計如圖甲所示，則在使用前應該對彈簧測力計________。

（3）如圖乙所示的四個力中，力________（填圖中字母）是由一只彈簧測力計直接拉橡皮筋測得的．

（4）該同學已經(jīng)作出了兩個分力的力的圖示，如圖丙所示，方格中每邊的長度表示0.5N，請幫助該同學用作圖法作出合力F的圖示，并求出合力的大小為________N．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，為了測量紅光的波長，將實驗器材按要求安裝在光具座上，如圖1所示。在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有：雙縫間的間距為d，雙縫到屏的距離為L。

圖1

①為了達到實驗目的，根據(jù)已標明的實驗器材，可判斷出M處的實驗器材是______。

②經(jīng)測量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為，請據(jù)此寫出能夠反映紅光波長大小的表達式=___。

③該實驗中L=700mm，已知d的數(shù)量級為10-4m、相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級為10-3m，由此可推斷紅光的波長數(shù)量級約為______m。

A.10-3 B.10-5 C.10-7 D.10-9

(2)測定某合金電阻率的實驗器材如下：待測合金絲R(阻值約8)、學生電源(5V)、開關、導線、電流表A(量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125)、電壓表V(量程03V，內(nèi)阻約3k)、滑動變阻器R0(最大阻值5)、刻度尺、螺旋測微器。

①利用螺旋測微器測量合金絲的直徑D。某次測量時，螺旋測微器的示數(shù)如圖2所示，則該次測量值D=______mm。

②請在圖3中將測量合金絲電阻的電路圖補充完整，并盡可能使實驗誤差較小______。

③當合金絲兩端電壓為U時，通過合金絲的電流為I；測得合金絲的長度為L，直徑為D，請根據(jù)這些物理量寫出該合金電阻率的表達式=_____________

④下表為實驗室對一段粗細均勻的合金絲的測量數(shù)據(jù)表

第一組

第二組

第三組

第四組

第五組

電壓U/V

1.20

3.00

1.20

1.20

3.00

長度L/cm

150.00

150.00

200.00

200.00

150.00

合金絲溫度t/℃

20.0

20.0

20.0

80.0

80.0

電阻率

2.8×10-6

2.8×10-6

2.8×10-6

3.6×10-6

3.6×10-6

a由以上表格數(shù)據(jù)，你認為影響合金電阻率的因素是____。(選填“電壓”“長度”或“溫度)

b.結(jié)合表中的數(shù)據(jù)，從微觀角度思考，被認為申阻率變大的可能原因是______。(填寫下列內(nèi)容的字母代號)

A.電子定向移幼的平均速率増大

B.電子做熱運動的平均速率増大

c.単位體積內(nèi)的自由電子數(shù)増大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B.發(fā)電導管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出．由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢．若不計氣體流動時的阻力，由以上條件可推導出可變電阻消耗的電功率.調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學過的物理知識，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=0.1kg的小煤塊以vo=4m/s的初速度從最左端水平進入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳 送帶可由一電機驅(qū)使而轉(zhuǎn)動.已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1(取g=10m/s2)（ ）

A. 若電機不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動，小煤塊滑離傳送帶右端的速度大小為2m/s

B. 若電機不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動，小煤塊在傳送帶上運動的總時間為4s

C. 若開啟電機，傳送帶以5m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動，則小煤塊在傳送帶上留下的一段黑色痕跡的長度為0.5m

D. 若開啟電機，傳送帶以5m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動，則小煤塊在傳送帶滑動的過程中產(chǎn)生的熱量為1.6J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的圓筒固定在小車上，小車以速度v向右勻速運動，有一光滑小球相對靜止在圓筒的最低點.當小車遇到障礙物突然停止時，小球在圓筒中上升的最大高度可能(　　)

A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 等于2R

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