题目列表(包括答案和解析)
(19分)为了获得一束速度大小确定且方向平行的电子流,某人设计了一种实验装置,其截面图如题9图所示。其中EABCD为一接地的金属外壳。在A处有一粒子源,可以同时向平行于纸面的各个方向射出大量的速率不等的电子。忽略电子间的相互作用力,这些电子进入一垂直于纸面向里的圆形区域匀强磁场后,仅有一部分能进入右侧的速度选择器MNPQ。已知圆形磁场半径为R;速度选择器的MN和PQ板都足够长,板间电场强度为E(图中未画出电场线),匀强磁场垂直于纸面向里大小为B2,电子的电荷量大小为e,质量为m。调节圆形区域磁场的磁感应强度B1的大小,直到有电子从速度选择器右侧射出。求:
(1)速度选择器的MN板带正电还是负电?能从速度选择器右侧射出的电子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有从粒子源A处射出并进入磁场的速度大小为(1)问中的电子,最终都能从速度选择器右侧射出?若能,请简要证明,并求出圆形磁场的磁感应强度B1的大小;若不能,请说明理由。(不考虑电子“擦”到金属板的情形以及金属板附近的边界效应)
(3)在最终能通过速度选择器的电子中,从圆形区域磁场出射时距AE为的电子在圆形磁场中运动了多长时间?
(19分)为了获得一束速度大小确定且方向平行的电子流,某人设计了一种实验装置,其截面图如题9图所示。其中EABCD为一接地的金属外壳。在A处有一粒子源,可以同时向平行于纸面的各个方向射出大量的速率不等的电子。忽略电子间的相互作用力,这些电子进入一垂直于纸面向里的圆形区域匀强磁场后,仅有一部分能进入右侧的速度选择器MNPQ。已知圆形磁场半径为R;速度选择器的MN和PQ板都足够长,板间电场强度为E(图中未画出电场线),匀强磁场垂直于纸面向里大小为B2,电子的电荷量大小为e,质量为m。调节圆形区域磁场的磁感应强度B1的大小,直到有电子从速度选择器右侧射出。求:
(1)速度选择器的MN板带正电还是负电?能从速度选择器右侧射出的电子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有从粒子源A处射出并进入磁场的速度大小为(1)问中的电子,最终都能从速度选择器右侧射出?若能,请简要证明,并求出圆形磁场的磁感应强度B1的大小;若不能,请说明理由。(不考虑电子“擦”到金属板的情形以及金属板附近的边界效应)
(3)在最终能通过速度选择器的电子中,从圆形区域磁场出射时距AE为的电子在圆形磁场中运动了多长时间?
R | 2 |
评分说明:
1、在评卷过程中,如发现考生按其他方法或步骤解答,正确,同样给分;有错的,根据错误的性质,参照评分参考中相应的规定评分。
2、计算题只有最后答案而无演算过程的,不给分;只写出一般公式不能与试题所给的具体条件联系的,不给分。
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题共8小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。每小题4分,共32分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
A
C
B
C
D
B
二、选择题(本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。共16分)
题号
9
10
11
12
答案
AD
AB
AC
BD
第Ⅱ卷(共52分)
三、填空题(本题共4小题。每小题4分,共16分。)
13.2, 14.5mg 15.
16.12V,
四、计算题(本题共3小题,共36分)
17.(8分)
(1) 加速 ……………………(2分)
(2),
……………………(2分)
,
……………………(2分)
所以。
……………………(2分)
18.(9分)
(1)
……………………(1分)
……………………(2分)
(2)
……………………(1分)
……………………(2分)
(3)
……………………(1分)
……………………(2分)
19.(8分)
设电阻丝单位长度的电阻为,EF处于图中位置时,EB、FD的长度为l,由分压关系得
.................(2分)
当EF向左移动,有
……………………(2分)
当EF向右移动,有
……………………(2分)
由以上三式,代入数据解得。
……………………(2分)
20.(11分)
(1) ……………………(1分)
代入数值,得
……………………(2分)
(2) ……………………(2分)
代入数值,得m/s
…………………… (2分)
(3) ……………………(2分)
代入数值,得A
……………………(2分)
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