(10分)如圖所示是說(shuō)明示波器工作原理的示意圖,已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為.初速度為零的電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e .求:

(1)經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大小;
(2)要使電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量最大,兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多大?

(1)(2)

解析試題分析:(1)經(jīng)電場(chǎng)加速后電子的動(dòng)能  (2分)     
則經(jīng)電場(chǎng)加速后電子的速度為:(1分)     
(2)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)角度最大時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為電子所受偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力:
(1分)
由牛頓第二定律
(2分)
電子沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向作初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng): (1分) (1分)
聯(lián)立求解,得 :  (2分)
考點(diǎn):考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中的加速偏轉(zhuǎn)問(wèn)題

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示是我國(guó)長(zhǎng)征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景.宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過(guò)程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(  )

A.火箭加速上升時(shí),宇航員處于失重狀態(tài)
B.火箭加速上升時(shí)的加速度逐漸減小時(shí),宇航員對(duì)座椅的壓力小于其重力
C.飛船加速下落時(shí),宇航員處于超重狀態(tài)
D.飛船落地前減速下落時(shí),宇航員對(duì)座椅的壓力大于其重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等. 有一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直x軸,從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好與y軸成45°角射出電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng).已知OP之間的距離為d,則帶電粒子(  )

A.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
B.在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
C.自進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次經(jīng)過(guò)x軸所用時(shí)間為
D.自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

abcd是質(zhì)量為m,長(zhǎng)和寬分別為b和l的矩形金屬線(xiàn)框,有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑,軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上。已知da=an=ne=b,線(xiàn)框的cd邊剛要離開(kāi)磁區(qū)時(shí)的瞬時(shí)速度為v,整個(gè)線(xiàn)框的電阻為R,試用題中給出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。

(1)ab剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)此時(shí)線(xiàn)框的加速度;
(3)線(xiàn)框下滑中共產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出);第四象限有與x軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);第三象限也存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點(diǎn)由靜止釋放,恰好能在坐標(biāo)平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線(xiàn)斜向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)x軸上的a點(diǎn)進(jìn)入y<0的區(qū)域后開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)y軸上的b點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后通過(guò)x軸上的c點(diǎn),且Oa=Oc。已知重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計(jì)。求:

(1)微粒的電性及第一象限電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1
(2)帶電微粒由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中,其電勢(shì)能的變化量大;
(3)帶電微粒從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一正方形金屬線(xiàn)框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),線(xiàn)框的右邊緊貼著邊界.t=0時(shí)刻對(duì)線(xiàn)框施加一水平向右的外力F,讓線(xiàn)框從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0穿出磁場(chǎng).圖乙所示為外力F隨時(shí)間t變化的圖象.若線(xiàn)框質(zhì)量為m、電阻R及圖象中的F0、t0均為已知量,則根據(jù)上述條件,請(qǐng)你推出:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式;
(2)線(xiàn)框左邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)前瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,光滑絕緣的水平面上有一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板OA與水平成為30°傾角放置,其左端有一豎直檔板,擋板上有一小孔P,已知OA板上方有方向豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=5V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),和垂直紙面向外的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m=帶電量為q=+的帶電小球,從小孔P以速度v=2m/s水平射入上述電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域,之后從OA板上的M點(diǎn)垂直O(jiān)A方向飛出上述的電磁場(chǎng)區(qū)域后而進(jìn)入下方的電磁場(chǎng)區(qū)域 ,OA板下方電場(chǎng)方向變?yōu)樗较蛴,電?chǎng)強(qiáng)度大小為,當(dāng)小球碰到水平地面時(shí)立刻加上勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B=1T,方向垂直紙面向里。小球與水平地面相碰時(shí),豎直方向速度立刻減為零,水平方向速度不變,小球運(yùn)動(dòng)到D處剛好離開(kāi)水平地面,然后沿著曲線(xiàn)DQ運(yùn)動(dòng),重力加速度為g=10m/s2,小球在水平地面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變,不計(jì)摩擦。

(1)求小球在OA上方空間電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)求小球從M運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間;
(3)若小球在DQ曲線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)速率最大為vm,該處軌跡的曲率半徑(即把那一段曲線(xiàn)盡可能的微分,近似一個(gè)圓弧,這個(gè)圓弧對(duì)應(yīng)的半徑即曲線(xiàn)上這個(gè)點(diǎn)的曲率半徑)。求vm的函數(shù)關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m =2.0×10-11kg,電荷量為q=1.0×10-5C的帶正電粒子P(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2。金屬板長(zhǎng)L=20cm,兩板間距d =20cm,上極板帶正電,下極板帶負(fù)電。粒子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,位于磁場(chǎng)左側(cè)的理想邊界緊鄰偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),磁場(chǎng)中其余區(qū)域沒(méi)有邊界。磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求:

(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大。
(2)若粒子一定會(huì)由偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)電壓U2滿(mǎn)足什么條件?
(3)在(2)前提下若粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分).如圖所示,在空間中取直角坐標(biāo)系,在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿(mǎn)一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),MN為電場(chǎng)的理想邊界,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿(mǎn)一個(gè)沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。電子從y軸上的A點(diǎn)以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域,它到達(dá)的最右端為圖中的B點(diǎn),之后返回第一象限,且從MN上的P點(diǎn)離開(kāi)。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,h).電子的電量為e,質(zhì)量為m,電子的重力忽略不計(jì),求:

(1)電子從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間
(2)P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離.

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