【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿板間距為d的平行極板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場，在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動T時間后，進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的豎直寬度足夠大、水平寬度為L，電子最后打在豎直放置的熒光屏上。已知兩板間所加電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，電壓最大值為U0、周期為T；電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計，所有電子均能從兩板間通過。

(1)求t=0時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到的距離y；

(2)要使電子能垂直打在熒光屏上

①求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度。

【答案】(1)；(2)①，②

【解析】

(1)從0時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子，沿電場方向的分運(yùn)動先做勻加速后做勻速運(yùn)動。在電場線方向上前半個周期做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度

末速度

豎直位移

后半個周期做勻速直線運(yùn)動，豎直位移

電子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到的距離有

聯(lián)立方程解得

(2)①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏向角為，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度為，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動半徑為，如圖：

則粒子進(jìn)入磁場時的速度

在磁場中，洛倫茲力提供向心力

電子垂直打在熒光屏上，根據(jù)幾何關(guān)系可知

聯(lián)立方程解得

②由于各個時刻從偏轉(zhuǎn)電場中射出的電子的速度大小相等，方向相同，因此電子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上，如圖：

從、…等時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到的距離最小，設(shè)為，則

電子離開偏轉(zhuǎn)電場時最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離

電子垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為

聯(lián)立方程解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)《科技日報》報道，2020年前我國將發(fā)射8顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的海洋系列衛(wèi)星：包括4顆海洋水色衛(wèi)星、2顆海洋動力環(huán)境衛(wèi)星和2顆海陸雷達(dá)衛(wèi)星，以加強(qiáng)對黃巖島、釣魚島及西沙群島等島嶼附近海域的監(jiān)測。已知海陸雷達(dá)衛(wèi)星軌道半徑是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星軌道半徑的n倍，則（　�。�

A.海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星線速度的

B.海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星線速度的倍

C.在相同的時間內(nèi)，海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過的面積相等

D.在相同的時間內(nèi)，海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過的面積之比為∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體自O點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，A、B、C、D為其運(yùn)動軌跡上的四點(diǎn)，測得AB＝2m，BC＝3m．且物體通過AB、BC、CD所用時間相等，則下列說法正確的是( )

A. 可以求出物體加速度的大小

B. 可以求得CD＝4m

C. 可求得OA之間的距離為1.125m

D. 可求得OA之間的距離為1.5m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電視臺娛樂節(jié)目在游樂園舉行家庭搬運(yùn)磚塊比賽活動.比賽規(guī)則是：如圖甲所示向滑動的長木板上搬放磚塊，且每次只能將一塊磚無初速度（相對地面）地放到木板上，木板停止時立即停止搬放，以木板上磚塊多少決定勝負(fù).已知每塊磚的質(zhì)量，木板的上表面光滑且足夠長，比賽過程中木板始終受到恒定的拉力的作用，未放磚塊時木板以的速度勻速前進(jìn).獲得冠軍的家庭上場比賽時每隔搬放一塊磚，從放上第一塊磚開始計時，圖中僅畫出了內(nèi)木板運(yùn)動的圖像，如圖乙所示，g取.求：

（1）木板的質(zhì)量及板與地面間的動摩擦因數(shù).

（2）木板停止時，木板上放有多少塊磚.

（3）從放上第一塊磚開始到停止，摩擦力對木板做的功.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A等壓變化到B，再由狀態(tài)B等容變化到C，氣體的壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是（　�。�

A.氣體在狀態(tài)C時的溫度比A高

B.氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中外界對氣體做功

C.氣體由狀態(tài)A變化到C的過程中內(nèi)能增加

D.氣體由狀態(tài)A變化到C的過程中放出熱量

E.若氣體由狀態(tài)A沿不同的過程變化到C，氣體內(nèi)能變化都相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在O點(diǎn)處放正點(diǎn)電荷，以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心，畫一個圓與電場線分別相交于a、b、c、d、e．則下列說法正確的是 (　 　)

A. b、e兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B. b、c兩點(diǎn)間電勢差等于e、d兩點(diǎn)間電勢差

C. a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢

D. 負(fù)電子在d點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室僅提供下列實(shí)驗(yàn)器材：

A．兩節(jié)舊干電池，每節(jié)電動勢約1.5V

B．直流電壓表Vl、V2，量程均為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ

C．電流表，量程0~0.6A，內(nèi)阻小于1Ω

D．定值電阻R0，阻值2Ω

E．滑動變阻器R，最大阻值15Ω

F．導(dǎo)線和開關(guān)若干

(1)請根據(jù)連接的實(shí)物圖甲，在圖乙虛線框中畫出對應(yīng)的電路圖__________________；

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，由于電流表發(fā)生了故障，某同學(xué)又設(shè)計了圖丙所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭，記錄Vl和V2的值如下表所示，用測出的數(shù)據(jù)在圖丁中繪出U1－U2圖線_________。

組數(shù)

1

2

3

4

5

6

電壓U1/V

0．80

1．25

1．53

1．72

1．87

1．98

電壓U2/V

1．60

1．87

2．04

2．15

2．24

2．31

(3)由圖線可得被測電池組的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在今年中國傳統(tǒng)節(jié)日元宵節(jié)，上海紐約大學(xué)的學(xué)生發(fā)起一個挑戰(zhàn)賽“孔明燈飛滿天為武漢祈福”，希望募集紐約大學(xué)分布在全球各地不同校區(qū)學(xué)生的善款，為中國尤其是武漢抗擊新冠肺炎疫情出力。如圖，孔明燈的質(zhì)量m=0.2kg、體積恒為V=1m3，夜間空氣溫度t0=17℃，大氣壓強(qiáng)Pa，該條件下空氣密度。重力加速度g=10m/s2。點(diǎn)燃燈內(nèi)蠟燭對燈內(nèi)氣體緩慢加熱，直到燈剛能浮起時，求：

(1)燈內(nèi)氣體的密度ρ；

(2)燈內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一臺理想變壓器及所接負(fù)載如下圖所示。在原線圈c、d兩端加上交變電流。已知b是原線圈中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，電容器的耐壓值足夠大。下列說法正確的是（　�。�

A.開關(guān)S1始終接a，當(dāng)滑片P向下滑動時電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)變大，電流表A2示數(shù)變小

B.開關(guān)S1始終接b，當(dāng)滑片P向上滑動時R1的電功率增大，V2示數(shù)的變化量與A2示數(shù)的變化量之比不變

C.保持滑片P的位置不變，將開關(guān)S1由b改接a，變壓器輸入功率變大

D.保持滑片P的位置不變，將開關(guān)S1由a改接b，電容器所帶電荷量的最大值將增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案