電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場(chǎng)，使電子在磁場(chǎng)中擺動(dòng)著前進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置。在磁場(chǎng)中建立與磁場(chǎng)方向垂直的平面坐標(biāo)系xoy，如圖甲所示。方向交替變化的磁場(chǎng)隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示，每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)= 0.30m，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B 0 = 3.75×10-4 T，規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向�，F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U = 4.5×103 V的電場(chǎng)加速后，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。電子電荷量e為1.6×10-19C，電子質(zhì)量m取9.0×10-31Kg，不計(jì)電子的重力，不考慮電子因高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的影響。求：
（l）電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v
（2）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中圖甲的位置畫(huà)出x＝0至x＝4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，并計(jì)算電子通過(guò)圖中各磁場(chǎng)區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo)，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)
（3）從x＝0至x＝NL(N為整數(shù)）區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小
（1）由動(dòng)能定理             
eU＝mv2  （2分） v = 4x107 m/s（1分）
（2）  evB＝m（1分）    R =" 0.6" m（1分）
電子在磁極間的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示(4分)  
 
y1 = Rsin60o = 0.3m（1分）  
y2 ="2" Rsin60o=0.6m（1分）    y3 =3Rsin60o=0.9m（1分） 
y4 =4Rsin60o=1.2m（1分）
（3）==s/t   (1分)          s ="R  " （1分）    t ="T/6  " （1分）
T = =3╳10-8 s（1分）      = 3.82╳107 m/s（1分）
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為、帶電量為的小球套在不光滑的足夠長(zhǎng)的豎直絕緣桿上，自靜止開(kāi)始下滑，則（  ）
A．小球的動(dòng)能不斷增大，直到某一最大值
B．小球的加速度不斷減小，直至為零
C．小球的加速度先增大后減小，最終為零
D．小球的速度先增加后減小，最終為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

要使一個(gè)電壓表的量程變大，可采用的方法是(     )
A．并聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻B．把原有的分壓電阻換成阻值較大的電阻
C．再串聯(lián)一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)姆謮弘娮?/td>D．在原有的分壓電阻上并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮?/td>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖9所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣塑料板靜止在光滑水平面上。在塑料板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量為+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣塑料板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力�，F(xiàn)對(duì)塑料板施加方向水平向左、大小為0.6N的恒力，g取10 m/s2，則
A．塑料板和滑塊始終一直做加速度為2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
B．最終塑料板做加速度為3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),滑塊做速度為6 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)
C．滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3.0s
D．塑料板施加給滑塊的摩擦力對(duì)滑塊的沖量大小為1N.S

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

一帶正電的粒子帶電量為q，質(zhì)量為m。從靜止開(kāi)始經(jīng)一電壓U1=100V的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入一電壓U2=40V的平行板電場(chǎng)，平行板長(zhǎng)L=0.2m，間距d=1cm。在平行板區(qū)域同時(shí)存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T。粒子穿過(guò)平行板后進(jìn)入另一垂直向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，寬度D=0.1m。最后從此磁場(chǎng)的右邊界以
60°穿出（如圖所示）。已知粒子的比荷為，忽略粒子重力及阻力的影響。
（1）求粒子進(jìn)入平行板電場(chǎng)時(shí)的速度大��；
（2）求有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大�。�
（3）求粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)所用時(shí)間。（保留一位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為、質(zhì)量不同的正離子，被電壓為的加速電場(chǎng)加速后勻速通過(guò)準(zhǔn)直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，平行板間的電壓為．偏轉(zhuǎn)后通過(guò)極板上的小孔離開(kāi)電場(chǎng)．經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知．（忽略粒子所受重力）
（1）試求質(zhì)量為的正離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在的中點(diǎn)處，試求能打在邊上的正離子的質(zhì)量范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在平面內(nèi)，第Ⅲ象限的直線是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，與軸負(fù)方向成角.在且的左側(cè)空間存在著沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，在且的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，如圖所示.一不計(jì)重力的帶負(fù)電微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸負(fù)方向以的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，已知微粒的電荷量，質(zhì)量為，求：
（1）帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo).
（2）帶電微粒由坐標(biāo)原點(diǎn)釋放到最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
（3）帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo).

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。
（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；
（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值時(shí)，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平地面上方邊長(zhǎng)為21的正方形abed區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，三角形bcd區(qū)域內(nèi)還有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)將一質(zhì)量0.3kg的物體M以初速度Vo=6m/S從水平地面豎直向上拋出，物體恰能到達(dá)bc邊中點(diǎn)O,到達(dá)O點(diǎn)的瞬間突然炸裂成質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=O.1kg且?guī)У攘慨惙N電荷q=0.1C的P、Q兩塊，炸裂后P在正交電磁場(chǎng)中沿Ob向左做直線運(yùn)動(dòng),Q在正交電磁場(chǎng)中先做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后亦沿水平方向離開(kāi)正方形區(qū)域。已知L=1.2m,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力和P、Q間的庫(kù)侖力，求：

(1) 物體M豎直上拋的最大高度h
(2) 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小：
(3)P、Q落到水平地面上的距離。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案