带电粒子在电场中的偏转 如图9.水平放置的两平行金属板.板长l为10cm.两极板相距d为2 cm.一束电子以V0 =4×107 m/s的初速度从两板中央水平射入板间.然后从板间飞出射到距板L为45 cm.宽D为20 cm的荧光屏上(不计重力.荧光屏中点在两板间的中心线上.电子质量m = 9.1×10 - 31kg .电量e = 1.6×10 - 19C).求: (1) 电子飞入两板前所经历的加速电场的电压是多大? (2) 为了使带电粒子能射中荧光屏所有位置.两板间所加电压应取什么范围? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能提供的最大电压为9×105V,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为q/m=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl=
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m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动,改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场,且两板间电压最大时,对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出. 
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v0所在直线交  于O′点,试用偏转运动相关量证明O′点与极板右端边缘的水平距离x=
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,即O′与0重合,所有粒子都好像从两板的中心射 出一样. 
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4 N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2 m。一质量m=6.4×10-27 kg、电荷量q=-3.2×10-9 C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中末标出),不计粒子重力,求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间;
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x'与电场强度的大小E'的函数关系。

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如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着场强为E=×10-2 N/C的匀强电场,方向竖直向上;在第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-9 T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=1.6×10-27 kg、电荷量为q=+3.2×10-12 C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,)处,以×106 m/s的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径.
(2)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与y轴和直线x=4的交点坐标(不要求写出解答过程).
(3)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间.

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如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着场强为E=×10-2 N/C的匀强电场,方向竖直向上;在第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-9 T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=1.6×10-27 kg、电荷量为q=+3.2×10-12 C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,)处,以×106 m/s的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径.
(2)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与y轴和直线x=4的交点坐标(不要求写出解答过程).
(3)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间.

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如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能提供的最大电压为9×105V,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为q/m=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射人板间的粒子速度均为v=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl=m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动,改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场,且两板间电压最大时,对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出. 
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v所在直线交  于O′点,试用偏转运动相关量证明O′点与极板右端边缘的水平距离x=,即O′与0重合,所有粒子都好像从两板的中心射 出一样. 
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.

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