如下圖所示，A、B間為勻強磁場，可使電子在水平方向偏轉(zhuǎn)，C、D板間為勻強電場，可使電子在豎直方向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)a、b和c、d間不接電壓時，電子槍發(fā)出的電子經(jīng)加速后以v=1.6×106 m/s的速度沿水平直線MN垂直打到豎直的熒光屏P的中心O上。以O(shè)為原點，以豎直方向為y軸，水平方向為x軸建立坐標(biāo)系。當(dāng)在a、b和c、d間分別接上恒定電壓后，電子在磁場中沿-x方向偏轉(zhuǎn)了0.02 m，電子從磁場射出后立即進入電場，且從電場的右邊界射出，最后打到屏上的（-0.14,-0.15）點。已知磁場區(qū)沿MN方向的寬度為0.06 m，電場區(qū)沿MN方向的寬度為0.08 m,電場右邊緣到屏的距離為0.08 m。電子的質(zhì)量m=9.0×10 -31 kg,電荷量e=-1.6×10-19 C。

（1）定性說明電子在磁場區(qū)、電場區(qū)、無場區(qū)的運動情況。

（2）求出磁感應(yīng)強度B和電場強度E的大小。（如需作圖輔助解題，請在題圖中作圖）

解：（1）電子進入磁場后，在磁場中做勻速圓周運動；電子進入電場做類平拋運動；電子從電場右邊界進入無場區(qū)做勻速直線運動，最終打在屏上。

（2）電子在磁場中的運動軌跡如下圖所示（俯視圖）。

設(shè)電子在磁場中的軌道半徑為R，沿-x方向偏轉(zhuǎn)距離為  x=0.02 m

由勾股定理可知（R-x）2+0.062=R2

根據(jù)牛頓第二定律Bev=m

聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)求出B=9.0×10-5 T

電子在電場區(qū)、無場區(qū)的運動時間相同，均為t電子在電場中水平方向t=

由圖可知  cosθ=

設(shè)電子在電場中向下偏轉(zhuǎn)距離為y=at2

在無場區(qū)電子在-y方向的距離是0.15-y=at·t

a=

聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)求出E=144 N/C.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?蚌埠模擬）Ⅰ．為了探究平拋運動的規(guī)律，某同學(xué)采用圖示的裝置進行實驗，他用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球松開，自由下落，由此實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，
若增大打擊金屬片的力度，上述結(jié)論將
仍然
仍然
（填“不”或”仍然”）成立．
Ⅱ．某實驗小組利用圖示的裝置來驗證加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系．實驗時，平衡摩擦后，將兩輛小車?yán)聊景逦捕烁浇筢尫�，動力系統(tǒng)拉著兩小車做勻加速運動，打點計時器使在紙帶上打出一列點，根據(jù)打出的紙帶求出兩小車的加速度a1、a2．

（1）若紙帶l如下圖所示，A、B、C、D為相鄰的四個記數(shù)點，每兩個記數(shù)點之間還有四個點來標(biāo)出．電源頻率為50Hz．則小車1的加速度為
0.70
0.70
 m/s2（保留兩位小數(shù)）．
（2）求出a1、a2后，還需要測量的量為
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
（用文字和符號表示）．需要驗證的公式為
mg=m1a1+m2a2
mg=m1a1+m2a2
（用求出的量和測出的量表示）

Ⅲ．某同學(xué)要測定自來水的電阻率，他先在一根均勻的長玻璃管兩端備裝了一個電極，電極間裝滿待測的自來水．其他器材包括（如圖）：
電壓表（量程I5V．內(nèi)阻約30kΩ）；
電流表（量程300μA．內(nèi)阻約50Ω）；
滑動變阻器（100Ω，1A）；
電池組（電動終E=12V．內(nèi)阻r=6Ω）；
開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．，
他測出水柱的長度L、玻璃管的內(nèi)徑d，設(shè)計電路并測出兩電極間的電壓U和電流I．下表為U和I實驗數(shù)據(jù)
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
（1）請在圖示的實物圖上畫出連線．完成該同學(xué)的電路設(shè)計．
（2）自來水電阻率的表達(dá)式為ρ=
πUd2
4ρIL
πUd2
4ρIL
（用符號投示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在一次課外活動中，某同學(xué)用圖（a）所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量m=1 kg，金屬板B的質(zhì)量m′=0.5 kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖（a）所示，則A、B間的摩擦力Fμ=___________N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=__________。（g取10 m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結(jié)果如圖（b）所示，圖中各計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，可求得金屬板被拉動的加速度a=____________m/s2.

(2)測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：A.待測電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻未知）

B.電流表A（量程3 A，內(nèi)阻0.01 Ω）

C.定值電阻R0（阻值2 kΩ，額定電流50 mA）

D.電池組E（電動勢略小于3 V，內(nèi)阻不計）

E.多用電表

F.開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干

有一同學(xué)利用上面所給器材，進行如下實驗操作：

①首先，用多用電表進行粗測：多用電表電阻擋有4個倍率，分別是×1 kΩ、×100 Ω、×10 Ω、×1 Ω。該同學(xué)選擇×10 Ω倍率，用正確的操作方法測量，發(fā)現(xiàn)指針偏角太小（相對左端）。為了較準(zhǔn)確地進行測量，他又將選擇開關(guān)撥到了與×10 Ω鄰近的倍率上，若這時刻度盤上的指針位置如下圖所示，那么測量結(jié)果是__________Ω。

②為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的A、B兩實驗電路。你認(rèn)為其中較合理的電路是圖__________。

③用你所選擇的電路進行實驗，請簡述實驗步驟：_______________；并用所述所測得量的符號表示電壓表內(nèi)阻RV=________________________。

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科目：高中物理 來源：2014屆河北省邯鄲市高三9月摸底考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

一同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶如下圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度＝          ，小車運動的加速度a=            。

 

 

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理選修3-1 1.9帶電粒子在電場中的運動練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

如下圖所示，A、B兩塊帶異號電荷的平行金屬板間形成勻強電場，一電子以v0＝4×106 m/s的速度垂直于場強方向沿中心線由O點射入電場，從電場右側(cè)邊緣C點飛出時的速度方向與v0方向成30°的夾角．已知電子電荷e＝1.6×10－19 C，電子質(zhì)量m＝0.91×10－30 kg.求：

(1)電子在C點時的動能是多少J?

(2)O、C兩點間的電勢差大小是多少V?

 

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