【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成,如圖甲所示。大量電子由靜止開(kāi)始,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,連續(xù)不斷地沿板間距為d的平行極板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)T時(shí)間后,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的豎直寬度足夠大、水平寬度為L,電子最后打在豎直放置的熒光屏上。已知兩板間所加電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,電壓最大值為U0、周期為T;電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,其重力不計(jì),所有電子均能從兩板間通過(guò)。

(1)t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到的距離y;

(2)要使電子能垂直打在熒光屏上

①求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度

【答案】(1)(2),②

【解析】

(1)0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子,沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)先做勻加速后做勻速運(yùn)動(dòng)。在電場(chǎng)線方向上前半個(gè)周期做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求解加速度

末速度

豎直位移

后半個(gè)周期做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直位移

電子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到的距離

聯(lián)立方程解得

(2)①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為,電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為,電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為,如圖:

則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度

在磁場(chǎng)中,洛倫茲力提供向心力

電子垂直打在熒光屏上,根據(jù)幾何關(guān)系可知

聯(lián)立方程解得

②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的電子的速度大小相等,方向相同,因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也相同,都能垂直打在熒光屏上,如圖:

、…等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到的距離最小,設(shè)為,則

電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離

電子垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為

聯(lián)立方程解得

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:

【題目】據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,2020年前我國(guó)將發(fā)射8顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的海洋系列衛(wèi)星:包括4顆海洋水色衛(wèi)星、2顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星和2顆海陸雷達(dá)衛(wèi)星,以加強(qiáng)對(duì)黃巖島、釣魚(yú)島及西沙群島等島嶼附近海域的監(jiān)測(cè)。已知海陸雷達(dá)衛(wèi)星軌道半徑是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星軌道半徑的n倍,則( 。

A.海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星線速度的

B.海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星線速度的

C.在相同的時(shí)間內(nèi),海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過(guò)的面積相等

D.在相同的時(shí)間內(nèi),海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過(guò)的面積之比為∶1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體自O點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A、B、C、D為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn)測(cè)得AB=2m,BC=3m.且物體通過(guò)AB、BC、CD所用時(shí)間相等,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 可以求出物體加速度的大小

B. 可以求得CD=4m

C. 可求得OA之間的距離為1.125m

D. 可求得OA之間的距離為1.5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目在游樂(lè)園舉行家庭搬運(yùn)磚塊比賽活動(dòng).比賽規(guī)則是:如圖甲所示向滑動(dòng)的長(zhǎng)木板上搬放磚塊,且每次只能將一塊磚無(wú)初速度(相對(duì)地面)地放到木板上,木板停止時(shí)立即停止搬放,以木板上磚塊多少?zèng)Q定勝負(fù).已知每塊磚的質(zhì)量,木板的上表面光滑且足夠長(zhǎng),比賽過(guò)程中木板始終受到恒定的拉力的作用,未放磚塊時(shí)木板以的速度勻速前進(jìn).獲得冠軍的家庭上場(chǎng)比賽時(shí)每隔搬放一塊磚,從放上第一塊磚開(kāi)始計(jì)時(shí),圖中僅畫(huà)出了內(nèi)木板運(yùn)動(dòng)的圖像,如圖乙所示,g.求:

1)木板的質(zhì)量及板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

2)木板停止時(shí),木板上放有多少塊磚.

3)從放上第一塊磚開(kāi)始到停止,摩擦力對(duì)木板做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A等壓變化到B,再由狀態(tài)B等容變化到C,氣體的壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度比A

B.氣體由狀態(tài)A變化到B的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功

C.氣體由狀態(tài)A變化到C的過(guò)程中內(nèi)能增加

D.氣體由狀態(tài)A變化到C的過(guò)程中放出熱量

E.若氣體由狀態(tài)A沿不同的過(guò)程變化到C,氣體內(nèi)能變化都相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在O點(diǎn)處放正點(diǎn)電荷,以水平線上的某點(diǎn)O為圓心,畫(huà)一個(gè)圓與電場(chǎng)線分別相交于a、b、cd、e則下列說(shuō)法正確的是 (   )

A. b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差

C. a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)

D. 負(fù)電子在d點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室僅提供下列實(shí)驗(yàn)器材:

A.兩節(jié)舊干電池,每節(jié)電動(dòng)勢(shì)約1.5V

B.直流電壓表Vl、V2,量程均為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ

C.電流表,量程0~0.6A,內(nèi)阻小于

D.定值電阻R0,阻值

E.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值15Ω

F.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)若干

(1)請(qǐng)根據(jù)連接的實(shí)物圖甲,在圖乙虛線框中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖__________________

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于電流表發(fā)生了故障,某同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,記錄VlV2的值如下表所示,用測(cè)出的數(shù)據(jù)在圖丁中繪出U1U2圖線_________。

組數(shù)

1

2

3

4

5

6

電壓U1/V

080

125

153

172

187

198

電壓U2/V

160

187

204

215

224

231

(3)由圖線可得被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=_________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在今年中國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日元宵節(jié),上海紐約大學(xué)的學(xué)生發(fā)起一個(gè)挑戰(zhàn)賽孔明燈飛滿天為武漢祈福,希望募集紐約大學(xué)分布在全球各地不同校區(qū)學(xué)生的善款,為中國(guó)尤其是武漢抗擊新冠肺炎疫情出力。如圖,孔明燈的質(zhì)量m=0.2kg、體積恒為V=1m3,夜間空氣溫度t0=17℃,大氣壓強(qiáng)Pa,該條件下空氣密度。重力加速度g=10m/s2。點(diǎn)燃燈內(nèi)蠟燭對(duì)燈內(nèi)氣體緩慢加熱,直到燈剛能浮起時(shí),求:

(1)燈內(nèi)氣體的密度ρ;

(2)燈內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一臺(tái)理想變壓器及所接負(fù)載如下圖所示。在原線圈c、d兩端加上交變電流。已知b是原線圈中心抽頭,電壓表和電流表均為理想交流電表,電容器的耐壓值足夠大。下列說(shuō)法正確的是( 。

A.開(kāi)關(guān)S1始終接a,當(dāng)滑片P向下滑動(dòng)時(shí)電壓表V1示數(shù)不變,電壓表V2示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變小

B.開(kāi)關(guān)S1始終接b,當(dāng)滑片P向上滑動(dòng)時(shí)R1的電功率增大,V2示數(shù)的變化量與A2示數(shù)的變化量之比不變

C.保持滑片P的位置不變,將開(kāi)關(guān)S1b改接a,變壓器輸入功率變大

D.保持滑片P的位置不變,將開(kāi)關(guān)S1a改接b,電容器所帶電荷量的最大值將增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案