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如图所示,一束电子从静止开始经U′= 5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中央水平射入偏转电场中,若金属极板长L = 0.05m,两极板间距d = 0.02m,试求:

①两板间至少要加U才能使电子恰不飞出电场?
②在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏?
V
解:⑴ 要使恰好飞不出去就是竖直位移正好是d/2 水平位移正好是L
电子进入水平放置的平行板时的速度设为电子的质量设为m
则:    ①                                                ( 1 分)
进入水平极板后,竖直方向上,    ②                       (1 分)
运动时间                ③                      ( 1 分)
竖直方向上发生的位移是,即        ④                      (1 分)
联立得                            ⑤                      ( 1 分)
带入数字得
⑵整个过程中,只有电场力做功绩
                                       ( 3 分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内),由图中实线方向出磁场,最后打在屏上P点。则磁场的方向为
A.垂直纸面向外B.垂直纸面向内
C.平行纸面向上D.平行纸面向右

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求:

(1)质子进入磁场时的速度大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有一半径为R1=1m的圆形磁场区域,圆心为O,另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域,磁感应强度大小均为B=0.5T,方向相反,均垂直于纸面,一带正电粒子从平行极板下板P点静止释放,经加速后通过上板小孔Q,垂直进入环形磁场区域,已知点P、Q、O在同一竖直线上,上极板与环形磁场外边界相切,粒子比荷q/m=4×107C/kg,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应,求:
(1)若加速电压U1=1.25×102V,则粒子刚进入环形磁场时的速度多大?
(2)要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域,加速电压U2应满足什么条件?
(3)若改变加速电压大小,可使粒子进入圆形磁场区域,且能水平通过圆心O,最后返回到出发点,则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个长螺线管中通有交变电流,把一个带电粒子沿管轴线射入管中,粒子将在管中(不计重力影响)(  )
A.做圆周运动B.沿轴往返运动
C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是
A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等
B.若m1=m2,则它们做圆周运动的周期一定相等
C.若q1≠q2,则它们做圆周运动的半径一定不相等
D.若m1≠m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

霍尔元件是一种基于霍尔将就的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用。如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成。下列说法中正确的是
A.M点电势比N点电势高
B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度
C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量
D.若保持电流I恒定,则霍尔电压UHB成正比例

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xOy平面的第Ⅰ象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,在第Ⅳ象限内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为BP点是x轴上的一点,横坐标为x0。现在原点O处放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以与x轴成45°角的恒定速度v0向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与x轴相交于A点,第n次偏转后恰好通过P点,不计粒子重力。求

(1)粒子的比荷
(2)粒子从O点运动到P点所经历的路程和时间。
(3)若全部撤去两个象限的磁场,代之以在xOy平面内加上与速度v0垂直的匀强电场(图中没有画出),也能使粒子通过P点,求满足条件的电场的场强大小和方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

粒子和氘核以相同的初动能自同一点垂直射入匀强磁场,在磁场中粒子和氘核运动半径之比为    ,周期之比为    。 

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