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如图所示,电子自静止开始经从M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,两板间的电压为U,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,在距离磁场边界S处有屏幕N,电子射出磁场后打在屏上。(已知d>L,电子的质量为m,电荷量为e)求:

(1)电子进入磁场的速度大小。
(2)匀强磁场的磁感应强度
(3)电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是多少?
(1)(2)(3)

试题分析:(1)作电子经电场和磁场中的轨迹图,如图所示,

设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为,由动能定理得:
    ①
   (共4分)
(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则:
      ②
由几何关系得:   ③
联立求解①②③式得:      (4分)
(3)离开磁场后做匀速直线运动如下图

          4分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)一半径R=0.6m的金属圆筒有一圈细窄缝,形状如图所示。圆筒右侧与一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于P,圆筒接地,圆心O处接正极,正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场,正极与圆筒之间电势差U可调。正极附近放有一粒子源(粒子源与正极O间距离忽略不计)能沿纸面向四周释放比荷q/m=1.5×l05C/kg的带正电粒子(粒子的初速度、重力均不计)。带电粒子经电场加速后从缝中射出进入磁场,已知磁场宽度d=0.4m,磁感应强度B=0.25T。

(1)若U=750V,求:①粒子达到细缝处的速度;②若有一粒子在磁场中运动的时间最短,求此粒子飞出磁场时与右边界的夹角大小。
(2)只要电势差U在合适的范围内变化,总有从向沿某一方向射出粒子经过磁场后又回到O处,求电势差U合适的范围。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,ABCD是一个正方形的匀强磁场区域,由静止开始经相同电压加速后的甲、乙两种带电粒子,分别从A、B两点射入磁场,结果均从C点射出,则它们的速率v︰v为多大?,它们通过该磁场所用的时间t︰t为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示. 场强方向竖直向下的匀强电场中,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的质点,由两水平极板正中,以相同的初速度(v0),先后垂直射入电场,并分别落在负极板上甲、乙、丙三处,可以判定:(     )
A.甲处质点带正电,乙处质点不带电,丙处质点带负电;
B.三个质点在电场中的运动时间相等;
C.三个质点在电场中的加速度a>a>a
D.三个质点到达负极的动能Ek甲>Ek>Ek

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质子()和氦核()从静止在加速电压为U1的加速电场加速后垂直进入电压为U2的偏转电场,射出后打到屏幕上,下列说法正确的是
A.质子和氦核从加速电场射出后的速度相同
B.质子在加速电场中获得的动能是e U1
C.氦核在偏转电场中获得的动能为2e U2
D.质子和氦核在不同时刻打到屏幕的同一点上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,初速为零的电子经电压U1加速后,垂直进入偏转电场偏转,离开偏转电场时侧向位移是y.偏转板间距离为d,偏转电压为U2,板长为L。为了使得电子离开偏转电场时侧向位移y增大,可采用下面哪些办法(  )
A.增大偏转电压U2 B.减小板长L
C.减小板间距离dD.增大加速电压U1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如果在示波器偏转电极XX'和YY'上都没加电压,电子束从金属板小孔射出后将沿直线运动,打在荧光屏上,在那里产生一个亮斑.如果在偏转电极XX'上不加电压,只在偏转电极YY'上加电压,电子在偏转电极YY'的电场中发生偏转,离开偏转电极YY'后沿直线前进,打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生位移y',如图乙所示.

(1)设偏转电极YY'上的电压为U、板间距离为d,极板长为l1,偏转电极YY'到荧光屏的距离为l2.电子所带电量为e、质量为 m,以v0的速度垂直电场强度方向射入匀强电场,如图乙所示.试求y'=?
(2)设电子从阴极射出后,经加速电场加速,加速电压为U;从偏转电场中射出时的偏移量为y.在技术上我们把偏转电场内单位电压使电子产生的偏移量(即y/U)称为示波管的灵敏度φ,试推导灵敏度的表达式,并提出提高灵敏度可以采用的方法.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=×10 4 N/C。现将一重力不计、比荷=106 C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=1×10-5s后,通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。

(1)求电荷进入磁场时的速度v0
(2)求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离;
(3)如果在P点右方d=105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电量Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为 h和0.25 h,将另一点电荷从 A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为,试求:

(1)此电荷在B点处的加速度。
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)

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