40.图17为汤姆生在1897年测量阴极射线的比荷时所用实验装置的示意图.K为阴极.A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极.电子从阴极发出后被电场加速.只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过.电子被加速后沿00’方向垂直进人方向互相垂直的电场.磁场的叠加区域.磁场方向垂直纸面向里.电场极板水平放置.电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转.已知圆形磁场的半径为r.圆心为C. 某校物理实验小组的同学们利用该装置.进行了以下探究测量: 第一步:调节两种场的强弱.当电场强度的大小为E.磁感应强度的大小为B时.使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动. 第二步:撤去电场.保持磁场和电子的速度不变.使电子只在磁场力的作用下发生偏转.打在荧屏上出现一个亮点P.通过推算得到电子的偏转角为α.求:(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度, (2)电子的比荷, (3)有位同学提出了该装置的改造方案.把球形荧屏改成平面荧屏.并画出了如图18的示意图.已知电场平行金属板长度为L1, 金属板右则到荧屏垂直距离为L2.实验方案的第一步不变.可求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度.第二步撤去磁场.保持电场和电子的速度不变.使电子只在电场力的作用下发生偏转.打在荧屏上出现一个亮点P.通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离.同样可求出电子的比荷. 请你判断这一方案是否可行?并说明相应的理由. (1)电子在复合场中二力平衡.即: eE=evB ① ---- 得: ② ---- (2)如图所示:其中R为电子在磁场中做圆(弧)运动的圆轨道半径. 所以: ③ ---- ④ ---- 又因: ⑤ ---- 联解以上②③④⑤式得: ⑥ ---- (3)此方案可行.原因如下. ---- 如图设电子在电场中偏转的侧向位移为y/. 有 ⑦ ---- 电子通过水平电场的时间为: 电子在电场中偏转的加速度为: ⑧ 则侧向位移为 ⑨ ---- 联立⑦⑧⑨式得: ---- 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013北京丰台期末)某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点

A.第2s内的位移是14 m

B.前2s内的平均速度是8 m/s

C.任意相邻的1s内的位移差都是1 m

D.任意1s内的速度增量都是2 m/s

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(2013北京丰台期末) 在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则

A.t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B.t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C.线圈产生的交变电动势频率为100HZ

D.线圈产生的交变电动势有效值为311V

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(2013北京丰台期末)两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子ab,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图.若不计粒子的重力,则下列说法正确的是

       A.a粒子带正电,b粒子带负电

       B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

       C.b粒子动能较大

       D.b粒子在磁场中运动时间较长

 


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(2013北京丰台期末)如图甲所示,两平行金属板AB的板长l=0.20 m,板间距d=0.20 m,两金属板间加如图乙所示的交变电压,并在两板间形成交变的匀强电场,忽略其边缘效应。在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其左右宽度D=0.40 m,上下范围足够大,边界MNPQ均与金属板垂直。匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-2 T。

现从t=0开始,从两极板左端的中点O处以每秒钟1000个的速率不停地释放出某种带正电的粒子,这些粒子均以vo=2.0×105 m/s的速度沿两板间的中线射入电场,已知带电粒子的比荷=1.0×108 C/kg,粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计,在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变.求:

(1)  t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离;

(2) 当两金属板间的电压至少为多少时,带电粒子不能进入磁场;

(3) 在电压变化的第一个周期内有多少个带电的粒子能进入磁场。

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7.(2011·嵊泗期末考试)

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同步练习册答案