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如图所示,平行极板水平放置,间距为d,极板间充满了方向水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,极板所连接的电源的电动势为E.一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,以速度v沿极板间中线射入,均能匀速直线通过,则粒子的运动速度v=__________.(重力加速度为g)

解析:粒子做匀速直线运动,受力平衡,因此有qBv+q=mg,解即得.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2004?江苏)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,(O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小.
(2)推导出电子的比荷的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

汤姆逊用来测定电子的比荷实验装置如下:真空管内的阴极C发出电子,(不计初速,重力和电子间相互作用),经过A、B间的电场加速后,穿过A、B的中心小孔沿中心轴O′O的方向进入到两块水平正对的长度为L的平行极板D和E间的区域,当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O′点,形成一个亮点;若在D、E间加上方向向下、场强为E的匀强电场,电子将向上偏转;如果再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,荧光斑恰好回到荧光屏中心.接着再去掉电场,电子向下偏转,偏转角为φ.如图所示,求:
(1)在图中画出磁场B的方向;
(2)根据L、E、B和φ,推导电子的比荷的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider)简称LHC,于2009年9月重新启动,这将有望揭露自然界最基本的秘密.LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中,周长26.659km(约27km).在LHC进行的质子-质子碰撞中,每个质子的能量为7TeV(7×1012eV).
(1)目前认为,质子是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为
2
3
e
,d夸克带电量为-
1
3
e
,e为元电荷.则质子有
2
2
个u夸克和
1
1
个d夸克组成.
(2)LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速(光速的99.99%).这些接近光速的质子对撞后,会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件,科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹,从而揭开宇宙起源之谜.反物质是由反粒子组成,若有反α粒子,则它的质量数为
4
4
,电荷数为
-2
-2

(3)假设科学家发现了某种反粒子,采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷(电荷量与质量之比),真空管内的K发出的反粒子(不计初速、重力和粒子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,反粒子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小.
②推导出反粒子的比荷的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出.装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压U2=200V的偏转电场.从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场.已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=0.9×10-30kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力.求:
(1)电子射入偏转电场时的动能Ek
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,阴极射线管的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A′中心的小孔沿中心轴进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时在P和P′间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2
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(1)求打在荧光屏O点的电子速度大小.
(2)试推导出电子的荷质比表达式.
(3)根据(2)中的结论,能否得出:电子的荷质比是由外加电压决定,外加电压越大,荷质比越大的结论?为什么?

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