如图所示为一种测量电子比荷的仪器的原理图,其中阴极K释放电子,阳极A是一个中心开孔的圆形金属板,在AK间加一定的电压。在阳极右侧有一对平行正对带电金属板M、N,板间存在方向竖直向上的匀强电场。O点为荧光屏的正中央位置,且K与O的连线与M、N板间的中心线重合。电子从阴极逸出并被AK间的电场加速后从小孔射出,沿KO连线方向射入M、N两极板间。已知电子从阴极逸出时的初速度、所受的重力及电子之间的相互作用均可忽略不计,在下列过程中,电子均可打到荧光屏上(1)为使电子在M、N两极板间不发生偏转,需在M、N两极板间加一个垂直纸面的匀强磁场,请说明所加磁场的方向(2)如果M、N极板间的电场强度为E,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,K与A间的电压为U,电子恰能沿直线KO穿过平行金属板,打在荧光屏正中央,求电子的比荷(电荷量和质量之比)为多少(3)已知M、N板的长度为L1,两极板右端到荧光屏的距离为L2,如果保持M、N极板间的电场强度为E,K与A间的电压为U,而撤去所加的磁场,求电子打到荧光屏上的位置与O点的距离。
(1)电子在电场和磁场重叠的空间不发生偏转,必是电场力与洛仑兹力大小相等,方向相反 ,而电场力方向竖直向下,洛伦兹力方向一定竖直向上,由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外
(2)(3)
解析:(1)电子在电场和磁场重叠的空间不发生偏转,必是电场力与洛仑兹力大小相等,方向相反,而电场力方向竖直向下,洛伦兹力方向一定竖直向上,由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外。 (1分)
(2)电子穿过电场和磁场区域沿直线运动,必受力平衡0,
电子经电压为U的电场加速
解得电子的比荷 (2分)
(3)电子通过M、N两极板间的过程中,在竖直方向做初速为零的匀加速运动,在水平方向做匀速直线运动。电子在两极板间运动时间t1=,加速度
,
所以电子在两极板间竖直方向的位移 =
电子离开两极板间后做匀速直线运动,运动时间t2=,电子从极板右端射出时其沿竖直方向的速度vy =
。
电子离开两极板间后,竖直方向的位移 =
电子打到荧光屏上的位置与O点的距离 (4分)
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:(课标人教版)2010年《高考风向标》物理 第8章 恒定电流 第5讲 实验:传感器的简单应用 人教版 题型:021
1999年7月12日,日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致国徽冷却剂外流,在检测此重大事故中应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转换为电信号的自动化测量技术.如图所示是一种测定导电液体深度的装置;包着一层电介质的金属棒与导电液体形成一个电容器,电容量的变化能反映液面的升降情况,则下列叙述中正确的是
A.电容增大反映h增大
B.电容增大反映h减少
C.将金属棒间的电压和导电液体分别接电源两极再断开后,液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h减小
D.将金属棒和导电液体分别接电源两极再断开后,液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2009-2010学年北京市海淀区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2010-2011学年浙江省杭州高级中学高二(下)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com