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(10分)如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:

(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
(1)  (2)   (3)

试题分析:(1)根据匀强电场电势差和电场强度的关系得:匀强电场场强E的大小
(2)设带电粒子出电场时速度为,由动能定理得:,解得:   ①
(3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
        ②  
①②联立解得:
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,偏转电场板间距离L=8cm,极板长为2L,下极板接地,偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L,在两极板间接有一交变电压,电压变化周期T=4s,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示,大量电子从偏转电场中央持续射入,穿过平行板的时间都极短,可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的。

⑴求电子进入偏转电场时的速度v0(用电子比荷、加速电压U0表示);
⑵在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象,即无电子击中屏幕,求每个周期内的“黑屏”时间有多长;
⑶求荧光屏上有电子打到的区间的长度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0,加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方向射入偏转电场。已知电容器板长和两板间距离均为L="10" cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L="10" cm.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如甲图。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)

求:(1)在t="0.06" s时刻,电子离开偏转电场的侧移距离y.
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)电子离开加速电场是的速度大小;
(2)电子经过偏转电场的时间;
(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a运动到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线。下列判断正确的是
A.电场线MN的方向一定是由N指向M
B.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定增加
C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

距离足够大的金属板AB间有一电子(不计重力影响),在AB间接有如图所示的正弦式电压ut=0时电子从静止开始运动,则
A.电子做往复运动
B.在足够长的时间后,电子一定要碰到某个金属板上
C.tT/2时,电子速度达到最大值
D.tT时,电子将回到原出发点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,长为L(L=ab=dc)高为H(H=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、初动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小E和粒子离开电场时的动能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源,粒子沿OO1方向连续不断地放出速度的带正电的粒子。在直线MN的右侧分布有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.01T,方向垂直纸面向里,MN与中线OO′垂直。两平行金属板间的电压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,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计,若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)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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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如图所示,有一质子经电压为U0的加速电场加速后,进入两板长为L、间距为d、板间电压为U的偏转电场,若质子从两板正中间垂直射入偏转电场,求:
(1)质子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)质子穿出偏转电场时的侧位移;
(3)若L=d,U=2U0,则质子穿出偏转电场时的偏转角是多少。

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