如圖（甲）所示為電視機中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經加速電場加速后，從O點進入偏轉磁場中，經過偏轉磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計逸出電子的初速度和重力．已知電子的質量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉線圈產生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個周期內磁感應強度都是從-B0均勻變化到B0．磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s．由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用．

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（1）求電子射出加速電場時的速度大小
（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉線圈產生磁場的磁感應強度的最大值B0
（3）熒光屏上亮線的最大長度是多少．
（1）設電子射出電場的速度為v，則根據(jù)動能定理，對電子加速過程有
1
2
mv2=eU
解得v=
2eU
m

（2）當磁感應強度為B0或-B0時（垂直于紙面向外為正方向），
電子剛好從b點或c點射出，設此時圓周的半徑為R1．
如圖
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所示，根據(jù)幾何關系有：R2=l2+（R-
l
2
）2
解得R=
5
4
L
電子在磁場中運動，洛侖茲力提供向心力，因此有：evB0=m
v2
R
，
解得B0=
4
5l
2mU
e

（3）根據(jù)幾何關系可知，tanα=
4
3

設電子打在熒光屏上離O′點的最大距離為d，
則d=
l
2
+s?tanα=
l
2
+
4
3
s
由于偏轉磁場的方向隨時間變化，根據(jù)對稱性可知，熒光屏上的亮線最大長度為D=2d=l+
8
3
s
答：（1）電子射出加速電場時的速度大小為v=
2eU
m
．
（2）偏轉線圈產生磁場的磁感應強度的最大值B0=
4
5l
2mU
e
．
（3）熒光屏上亮線的最大長度是l+
8
3
s．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極�。溆嗨拿嬗山^緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：
（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為
1800
1800
Ω．
（2）他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內阻約10Ω）
E．開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．

（3）正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
136
136
Ω?m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上
不達標
不達標
（選填“達標”或“不達標”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極�。溆嗨拿嬗山^緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：

（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為
1800
1800
Ω．
（2）他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻：
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內阻約10Ω）
E．開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
136
136
Ω?m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上
不達標
不達標
（選填“達標”或“不達標”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ．氣墊導軌工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計．為了探究做功與物體動能之間的關系，在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置（如圖1），使彈簧處于自然狀態(tài)時，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間．實驗步驟如下：精英家教網(wǎng)
①用游標卡尺測量遮光片的寬度d；
②在氣墊導軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大于d），將滑塊從A點由靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V；
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復實驗步驟②③，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應的速度V，如下表所示：
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V （m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 （m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 （m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖2所示，讀得d=
 
m；
（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式V=
 
；
（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關系是
 
．
Ⅱ．現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：精英家教網(wǎng)
（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為
 
Ω．
（2）他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻：
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內阻約10Ω）
E．開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上
 
（選填“達標”或“不達標”）．

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科目：高中物理 來源：宿遷市2010年高三年級模擬試卷（三） 題型：填空題

 現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為≥200Ω·m)．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：

⑴他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為  ▲  Ω．

丙
 

乙

 
 

⑵他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所

取水樣的電阻：

   A．電流表（量程5mA，電阻RA ＝800Ω）

   B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）

C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）

D．電源（12V，內阻約10Ω）

E．開關一只、導線若干

請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．

⑶正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．

U/V

2.0

3.8

6.8

8.0

10.2

11.6

I/mA

0.73

1.36

2.20

2.89

3.66

4.15

 

 

⑷由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為  ▲   Ω·m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上  ▲  （選填“達標”或“不達標”）．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為≥200Ω·m)．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：⑴他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“× 100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為  ▲  Ω．

⑵他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所

取水樣的電阻：

   A．電流表（量程5mA，電阻RA ＝800Ω）

   B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）

C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）

D．電源（12V，內阻約10Ω）

E．開關一只、導線若干

請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．

⑶正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．

U/V

2.0

3.8

6.8

8.0

10.2

11.6

I/mA

0.73

1.36

2.20

2.89

3.66

4.15

⑷由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為  ▲  Ω·m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上  ▲   （選填“達標”或“不達標”）．

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