满分5 > 高中物理试题 >

电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由加有电压的相距为d的...

电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s,如图甲所示.大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t,当在两板间加如图乙所示的周期为2t、幅值恒为U的电压时,所有电子均从两板间通过,进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上.问:
(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,则离开偏转电场时的侧向位移大小是多少?
(2)电子在刚穿出两板之间的偏转电场时最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少?
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?(已知电子的质量为m、电荷量为e)
manfen5.com 满分网
(1)电子在t=0时刻进入偏转电场时,先做类平抛运动,后做匀速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式,运用运动的合成和分解法求出离开偏转电场时的侧向位移大小. (2)要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t、4t…等时刻进入偏转电场,要使电子的侧向位移最小,应让电子从t、3t…等时刻进入偏转电场,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解最大侧向位移与最小侧向位移,即可得解. (3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,由几何知识求出电子在磁场中运动半径,根据电子在电场中偏转情况求出θ的正弦,即可由R=求出匀强磁场的磁感应强度. 【解析】 (1)当电子在t=0时刻进入偏转电场时,侧向位移大小为 =+ 得 (2)由题意可知,要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t、4t…等时刻进入偏转电场,在这种情况下,电子的侧向位移为 ymax=, 得 ymax= 要使电子的侧向位移最小,应让电子从t、3t…等时刻进入偏转电场,在这种情况下,电子的侧向位移为   ymin= 解得,ymin= 所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为ymax:ymin=3:1 (3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,由于电子要垂直打在荧光屏上,所以电子在磁场中运动半径R,由几何关系有:   R= 设电子从偏转电场中出来时的速度为vt,垂直偏转极板的速度为vy,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为:sinθ= 式中 vy= 又 R=  由上述四式可得:B= 答:(1)电子在t=0时刻进入偏转电场,则离开偏转电场时的侧向位移大小是. (2)电子从两平行板间射出时最大侧向位移与最小侧向位移之比是3:1. (3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面BC段是一长为L的水平粗糙轨道,B的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在C点平滑连接.车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为EP,一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧,弹簧的原长小于AB.小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ,整个装置处于静止状态.现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑到水平粗糙轨道上.车的质量为M=2m,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过C点处产生的机械能损失,不计空气阻力.求:
(1)解除锁定以后小物体获得的最大动能;
(2)如果小物体能滑到斜面轨道上,则小物体在斜面上能上升的最大高度为多少?

manfen5.com 满分网 查看答案
manfen5.com 满分网一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示,求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2
(2)物块向上滑行的最大距离S;
(3)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.
查看答案
某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流为1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是______(填“R1”或
“R2”).
(2)该小组已经完成部分导线的连接,请你在如图(1)实物接线图中完成余下导线的连接.
manfen5.com 满分网
(3)握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
实验次数123456
长度L(cm)20.025.030.035.040.045.0
电阻R(kΩ)1.32.13.04.15.36.7
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图(2)所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是______
查看答案
有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是______mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是______mm.
manfen5.com 满分网
查看答案
边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域,磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零,则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有( )
manfen5.com 满分网
A.产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.