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【題目】1897年，湯姆孫根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定，它的本質是帶負電的粒子流并求出了這種粒子的比荷，圖為湯姆孫測電子比荷的裝置示意圖。在真空玻璃管內，陰極K發(fā)出的電子經陽極A與陰極K之間的高電壓加速后，形成細細的一束電子流，沿圖示方向進入兩極板C、D間的區(qū)域。若兩極板C、D間無電壓，電子將打在熒光屏上的O點，若在兩極板間施加電壓U，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間施加磁感應強度大小為B的勻強磁場，則電子在熒光屏上產生的光點又回到O點，已知極板的長度L=5.00cm，C、D間的距離d=1.50cm，極板的右端到熒光屏的距離D=10.00cm，U=200V，B=6.3×10－4T，P點到O點的距離Y=3.0cm。求:

(1)判斷所加磁場的方向；

(2)電子經加速后射入極板C、D的速度v；

(3)電子的比荷 (結果保留三位有效數字）。

【答案】(1)磁場方向垂直紙面向外 (2)v=2.12×107m/s (3) =1.61×1011C/kg

【解析】（1）由左手定則可知磁場方向垂直紙面向外；

（2）當電子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，電子做勻速直線運動，亮點重新回復到中心O點，設電子的速度為，則evB=eE

得即代入數據得v=2.12×107m/s

（3）當極板間僅有偏轉電場時，電子以速度進入后，豎直方向作勻加速運動，加速度為

電子在水平方向作勻速運動，在電場內的運動時間為

這樣，電子在電場中，豎直向下偏轉的距離為

離開電場時豎直向下的分速度為

電子離開電場后做勻速直線運動，經t2時間到達熒光屏

t2時間內向上運動的距離為

這樣，電子向上的總偏轉距離為

可解得代入數據得=1.61×1011C/kg

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示為磁流體發(fā)電機的原理圖：將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，兩板間就會產生電壓，如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間．當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數為I，下列說法正確的是（ ）

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C．板間等離子體的內阻是

D．板間等離子體的電阻率

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比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑大

C. 知道地球同步衛(wèi)星的軌道半徑和周期可以計算出它和地球間的引力

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D. 電壓表與電流表讀數變化量的比值 不變

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A. 對接前，“神舟八號”欲追上“天宮一號”，可以在同一軌道上點火加速

B. 對接后，“天宮一號”的運行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期

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D. 今后在“天宮一號”內工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止

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【題目】如圖所示，豎直平面內的圓弧形光滑管道半徑略大于小球半徑，管道中心到圓心距離為R，A點與圓心O等高，AD為水平面，B點在O的正下方，小球自A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點時進入管道，當小球到達B點時，管壁對小球的彈力大小為小球重力大小的9倍，求：

(1)釋放點距A點的豎直高度；

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A. P、Q受地球引力大小相等

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