题目列表(包括答案和解析)
(1)带电粒子从y轴的何处、怎样进入磁场?
(2)磁场的磁感应强度B。
如图甲所示,两平行金属板间距为2l,极板长度为4l,两极板间加上如图乙所示的交变电压(t=0时上极板带正电).以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系,现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间.已知电子都能从右侧两板间射出,射出方向都与x轴平行,且有电子射出的区域宽度为2l.电子质量为m,电荷量为e,忽略电子之间的相互作用力.
⑴求交变电压的周期T和电压U0的大小;
⑵在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场,可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于(6l,0)点,求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值;
⑶求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式.
(20分)如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板长和板间距均为2d。在金属板左侧板间中点处有电子源S,能水平发射初速为v0的电子,电子的质量为m,电荷量为e。金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等,方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域,两磁场的宽? 度均为d。磁场边界与水平金属板垂直,左边界紧靠金属板右侧,距磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线,垂足为O。以O为原点,竖直向下为正方向,建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压,使电子沿SO方向射入板间后,恰好能够从金属板右侧边缘射出.进入磁场。(不考虑电子重力和阻力)
(1)电子进人磁场时的速度v;
(2)改变磁感应强度B的大小,使电子能打到荧光屏上,求:
①磁场的磁感应强度口大小的范围;
②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。
如图所示,一带电粒子从y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0.带电粒子的质量为m,带负电,电荷量为q.为了使带电粒子通过x轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,电场区域沿y轴方向无限长,沿x方向的宽度为s.已知Oa=L,Ob=2 s,不计带电粒子的重力.
(1)若b点在电场内,要使粒子过b点,求该电场的左边界与b点的距离;
(2)若b点在电场外,在第一象限紧挨电场右侧加一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场,该磁场足够大,使得粒子也能过b点且速度方向沿x轴正方向,求该电场的左边界与b点的距离.
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