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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)

解析试题分析:(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
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,AB、CD两金属板间形成一匀强电场(板的边缘电场不考虑),板长为L,电场强度为E。一质量为m,电荷量为+q的粒子(不计重力)沿两板的中间线OO′从AC中点O处以初速度v0射入匀强电场,粒子恰好能从极板边缘上的D点射出匀强电场。求:

(1)小球在匀强电场中的运动时间;
(2)两板间距离d;
(3)若要使粒子打在CD板的正中央P点,现调节粒子的入射速度大小变为v′,方向不变, v′与v0的比值为多少?

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科目:高中物理 来源: 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: 题型:计算题

实验表明,炽热的金属丝可以发射电子.如图所示,设射出的电子速度为零,经加速电压U1加速后进入偏转电场.偏转电极长L1,相距d, 竖直放置的荧光屏距金属板右端为L2.若在偏转电极间加电压U2时,光点偏离中线,打在荧光屏的P点。已知,电子的质量是m,电量为e ,电子重力不计。求:

(1)电子离开加速电场时的速度.
(2)电子离开偏转电场时偏转角的正切值.
(3) 荧光屏上op距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,偏转电场极板长L=1.6cm,两板间的距离d=0.50cm,极板的右端距离屏s=3.2cm.有一质量kg的带电液滴,以20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场.已知板间的电压V,液滴打在屏上与原入射方向的偏转距z=2.0mm,如果不计液滴的重力,则:

(1)液滴的带电量大小是多少?
(2)要使液滴打到屏上的偏转距离扩大10%,请你分析提出一种可行的办法。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图,真空中有两个点电荷,分别固定在x=0和x="6" cm的位置上。静电力常量k=9.0×109N·m2/C2

(1)x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是什么?
(2)坐标轴上x=3cm处场强的大小和方向?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(17分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:

(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)一束电子流在经U0=5 000 V的加速电场由静止加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1×10-3m,板长L=5×10-3m,那么,

(1)电子离开加速电场时速度v0多大?(结果用字母e、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?(可以得到具体数值)
(3)若两个极板上加(2)中的电压,电子在偏转电场里动能增加了多少电子伏特?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)在平面直角坐标系xoy的第一象限内有一圆形匀强磁场区域,半径r=0.1m,磁感应强度B=0.5T,与y轴、x轴分别相切于A、C两点。第四象限内充满平行于x轴的匀强电场,电场强度E=0.3 V/m,如图所示。某带电粒子以vo=20m/s的初速度,自A点沿AO1方向射入磁场,从C点射出(不计重力)。

(1)带粒子的比荷
(2)若该粒子以相同大小的初速度,自A点沿与AO1成30o角的方向斜向上射入磁场,经磁场、电场后射向y轴,求经过y轴时的位置坐标。

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