图14
(1)t=0.1 s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向;
(2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间.
解析:(1)设板间距离为d,t=0.1 s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上=t2
粒子离开电场时,沿电场方向的分速度vy=t
粒子离开电场时的速度v=
粒子在电场中的偏角为θ tanθ=
联立以上几式得v==1.4×105 m/s
tanθ==1 θ=45°.
(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T==2×10-6 s
不同时刻释放的粒子在电场中的偏角θ不同,进入磁场后在磁场中运动的时间不同,θ大的磁场中的偏角大,运动时间长.
t=0时刻释放的粒子,在电场中的偏角为0,在磁场中运动的时间最短t1==10×10-6 s
t=0.1 s时刻释放的粒子,在电场中的偏角最大为45°,在磁场中的运动时间最长t2=T=1.5×10-6 s.
答案:(1)1.4×105 m/s 在电场中偏转45°(2)1×10-6 s 1.5×10-6 s
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图14甲所示,光滑的平行水平金属导轨、相距,
在点和点间连接一个阻值为的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为、电阻为、长度也刚好为的导体棒垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒,使它由静止开始运动,棒离开磁场前已做匀速直线运动,棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,随与初始位置的距离变化的情况如图14乙,已知。求:
(1)棒离开磁场右边界时的速度;
(2)棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)满足什么条件时,棒进入磁场后一直做匀速运动。
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科目:高中物理 来源:北京市海淀区2010年高三一模(理科综合)物理部分 题型:计算题
(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用;偏转系统使电子束发生偏转;电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1.6×10C,质量=0.91×10kg,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应。
(1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场,若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计,要使电子被加速后的动能达到16×10J,求加速电压为多大;
(2)电子被加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4.0cm,两板间距离=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离=18cm,当在偏转电极上加的正弦交变电压时,如果电子进入偏转电场的初速度,求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度;
(3)如图14甲所示,电子枪中灯丝用来加热阴极,使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低,调节阴极与控制栅极之间的电压,可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加,应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。
电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外,还共同完成对电子的聚焦作用,其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场,图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。
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科目:高中物理 来源:2012届河南省卫辉市高二4月月考物理卷 题型:计算题
如图14甲所示,光滑的平行水平金属导轨、相距,
在点和点间连接一个阻值为的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为、电阻为、长度也刚好为的导体棒垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒,使它由静止开始运动,棒离开磁场前已做匀速直线运动,棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,随与初始位置的距离变化的情况如图14乙,已知。求:
(1)棒离开磁场右边界时的速度;
(2)棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)满足什么条件时,棒进入磁场后一直做匀速运动。
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