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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为l.电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电量为e.求:
(1)经电场加速后电子速度v的大小;
(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是多大?
答案
解(1)经电场加速后电子的动能定理得
eU1=
1
2
mv2

则经电场加速后电子的速度为:v=


2eU1
m

(2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为
d
2

电子所受偏转电场的电场力:F=eE2=e
U2
d

电子沿偏转电场方向作初速度为零的匀加速直线运动,则有:
d
2
=
1
2
F2
m
t2

又t=
l
v

联立求解,得:U2=
2d2U1
l2

答:
(1)经电场加速后电子速度v的大小是


2eU1
m

(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U2应是
2d2U1
l2
核心考点
试题【如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为l.电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电量】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图图甲所示,在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源,粒子源沿OO′方向连续不断地放出速度v0=1.0×105m/s的带正电的粒子.在直线MN的右侧分布范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.01πT,方向垂直纸面向里,MN与中线OO′垂直.两平行金属板的电压U随时间变化的U-t图线如图乙所示.已知带电粒子的荷质比
q
m
=1.0×108C/kg
,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计,若t=0.1s时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的).求:
(1)在t=0.1s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向.
(2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间.
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如图所示,坐标系xoy平面内的坐标原点O处有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xoy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直xoy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,已知从坐标点D(a,


3
3
a
)入射到磁场中的粒子垂直磁场边界射出,不计粒子的重力.求:

(1)从D点入射的粒子在磁场中运动的时间;
(2)粒子的速率;
(3)在磁场中运动时间最长的粒子的运动时间.
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带电量相等的两粒子分别垂直进人同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周运功半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时(  )
A.速率相等B.质量和速率的乘积相等
C.质量相等D.动能相等
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如图,A、B、C三板平行,B板延长线与圆切于P点,C板与圆切于Q点.离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U0的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场,偏转后恰从B板边缘离开电场,经过一段匀速直线运动,进入半径为r的圆形匀强磁场,偏转后垂直C板打在Q点.(忽略粒子所受重力)
q
m
=2×104c/kg
,U0=100V,偏转电场极板长l=6cm、板间距d=2


3
cm
,r=4cm)
求:(1)偏转电压U;
(2)粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角;
(3)磁感应强度B的大小.
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如图所示,左侧为两间距d=10cm的平行金属板,加上电压;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形底点A与下金属板平齐,AB边的中点P恰好在上金属板的右端点;三角形区域AC右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B2.现从左端沿中心轴线方向以v0射入一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=1.0×10-10kg,带电荷量q=-1.0×10-4C;带电粒子恰好从P点垂直AB边以速度v=2×105m/s进入磁场,则
(1)求带电微粒的初速度v0
(2)若带电微粒第一次垂直穿过AC,则求磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间;
(3)带电微粒再次经AC边回到磁场B1后,求
B2
B1
的取值在什么范围可以使带电微粒只能从BC边穿出?
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