如圖所示,電子自靜止開始經(jīng)從M、N板間的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中,兩板間的電壓為U,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,在距離磁場邊界S處有屏幕N,電子射出磁場后打在屏上。(已知d>L,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:

(1)電子進入磁場的速度大小。
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度
(3)電子打到屏幕上的點距中心O點的距離是多少?

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)作電子經(jīng)電場和磁場中的軌跡圖,如圖所示,

設(shè)電子在M、N兩板間經(jīng)電場加速后獲得的速度為,由動能定理得:
    ①
   (共4分)
(2)電子進入磁場后做勻速圓周運動,設(shè)其半徑為r,則:
      ②
由幾何關(guān)系得:   ③
聯(lián)立求解①②③式得:      (4分)
(3)離開磁場后做勻速直線運動如下圖

          4分
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,AB、CD兩金屬板間形成一勻強電場(板的邊緣電場不考慮),板長為L,電場強度為E。一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子(不計重力)沿兩板的中間線OO′從AC中點O處以初速度v0射入勻強電場,粒子恰好能從極板邊緣上的D點射出勻強電場。求:

(1)小球在勻強電場中的運動時間;
(2)兩板間距離d;
(3)若要使粒子打在CD板的正中央P點,現(xiàn)調(diào)節(jié)粒子的入射速度大小變?yōu)関′,方向不變, v′與v0的比值為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域,由靜止開始經(jīng)相同電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子,分別從A、B兩點射入磁場,結(jié)果均從C點射出,則它們的速率v︰v為多大?,它們通過該磁場所用的時間t︰t為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

實驗表明,熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子.如圖所示,設(shè)射出的電子速度為零,經(jīng)加速電壓U1加速后進入偏轉(zhuǎn)電場.偏轉(zhuǎn)電極長L1,相距d, 豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L2.若在偏轉(zhuǎn)電極間加電壓U2時,光點偏離中線,打在熒光屏的P點。已知,電子的質(zhì)量是m,電量為e ,電子重力不計。求:

(1)電子離開加速電場時的速度.
(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值.
(3) 熒光屏上op距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,偏轉(zhuǎn)電場極板長L=1.6cm,兩板間的距離d=0.50cm,極板的右端距離屏s=3.2cm.有一質(zhì)量kg的帶電液滴,以20m/s的初速度垂直電場方向進入偏轉(zhuǎn)電場.已知板間的電壓V,液滴打在屏上與原入射方向的偏轉(zhuǎn)距z=2.0mm,如果不計液滴的重力,則:

(1)液滴的帶電量大小是多少?
(2)要使液滴打到屏上的偏轉(zhuǎn)距離擴大10%,請你分析提出一種可行的辦法。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖,真空中有兩個點電荷,分別固定在x=0和x="6" cm的位置上。靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2

(1)x坐標軸上電場強度為0的位置坐標是什么?
(2)坐標軸上x=3cm處場強的大小和方向?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(17分)如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。求:

(1)電子穿過A板時的速度大;
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量;
(3)P點到O點的距離。

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(16分)一束電子流在經(jīng)U0=5 000 V的加速電場由靜止加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示.若兩板間距d=1×10-3m,板長L=5×10-3m,那么,

(1)電子離開加速電場時速度v0多大?(結(jié)果用字母e、U0、m表示)
(2)要使電子剛好從平行板間邊沿飛出,兩個極板上應(yīng)加多大電壓?(可以得到具體數(shù)值)
(3)若兩個極板上加(2)中的電壓,電子在偏轉(zhuǎn)電場里動能增加了多少電子伏特?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)在平面直角坐標系xoy的第一象限內(nèi)有一圓形勻強磁場區(qū)域,半徑r=0.1m,磁感應(yīng)強度B=0.5T,與y軸、x軸分別相切于A、C兩點。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強電場,電場強度E=0.3 V/m,如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度,自A點沿AO1方向射入磁場,從C點射出(不計重力)。

(1)帶粒子的比荷;
(2)若該粒子以相同大小的初速度,自A點沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場,經(jīng)磁場、電場后射向y軸,求經(jīng)過y軸時的位置坐標。

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