【題目】如圖所示,在半個空間中分布一勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B(垂直紙面并指向紙面內(nèi))。磁場邊界為MN(垂直紙面的一個平面)。在磁場區(qū)內(nèi)有一點電子源(輻射發(fā)射源)S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子。這里僅考察電子源所在的平面內(nèi),由電子源發(fā)射的電子,不計電子間的相互作用,并設(shè)電子源離界面MN的垂直距離為L。

1)點源S發(fā)射的電子,其速度達多大時,界面MN上將有電子逸出?

2)若點源S發(fā)射的電子速度大小均為 ,在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出?

(其中m為電子質(zhì)量,e為電子帶電量。)

3)若電子速度為 ,逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例?

【答案】(1) (2)在邊界寬度為 的范圍內(nèi)有電子射出.(3)

【解析】試題分析:考慮恰好有粒子從邊界射出的臨界情況,畫出運動軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑,根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可;若點源S發(fā)射的電子速度大小均為,先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑;再考慮與邊界相切的兩種臨界情況,結(jié)合幾何關(guān)系得到界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出;同樣先根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑,然后畫出臨界圖,得到能從邊界射出的粒子比例。

1)由洛倫茲力提供向心力: ,得,臨界圖如下:又2r=L,得;

2)把代入,有: ;畫出臨界圖:

A下方A、B兩點之間有電子射出,故

A點上方A、C兩點之間有電子射出,故:

綜上,在邊界寬度為的范圍內(nèi)有電子射出;

3)把代入,得;臨界圖如圖:

由幾何知識有: ,所以,同理亦有

可得速度方向在θ角內(nèi)的電子都可以從MN邊界射出,由幾何知識有

又點電子源S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子,

故逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為;

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】自然界中某個量D的變化量,與發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值,叫做這個量D的變化率。下列說法中正確的是

A. D表示某質(zhì)點運動的速度,則恒定不變時,該質(zhì)點一定做直線運動

B. D表示某質(zhì)點做勻速圓周運動的線速度,則是恒定不變的

C. D表示某質(zhì)點的動能,則越大,質(zhì)點所受外力做功越快

D. D表示電阻兩端的電壓,則越大則電阻越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌 電阻不計,間距L=0.4m,導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,中的勻強磁場方向垂直斜面向下,中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T,在區(qū)域中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑,然后,在區(qū)域中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑,cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g=10m/s2,求:

1cd下滑的過程中,ab中的電流方向?

2ab剛要向上滑動時,cd的速度多大?

3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m,此過程 ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,并通以垂直紙面向外的電流,( 。

A. 磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用

B. 磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用

C. 磁鐵對桌面的壓力增大,不受桌面摩擦力的作用

D. 磁鐵對桌面的壓力增大,受到桌面摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 Ω擋。

1)圖(a)中的B端與______(填)色表筆相連接。

2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號)。

A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用電壓擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤左端電壓為“0”位置

C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

D. 使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

3)換擋開關(guān)接1時,對應(yīng)的檔位是_________ ,換擋開關(guān)接3時,對應(yīng)的檔位是______

A.直流電壓1 V

B.直流電壓5 V

C.直流電流1 mA

D. 直流電流2.5 mA

E. 歐姆×100 Ω

4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后:

(1).將原線圈迅速插入副線圈時,靈敏電流計指針將________。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)

(2).原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時,靈敏電流計指針________。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲)所示,邊長為,質(zhì)量的正方形絕緣金屬線框,平放在光滑的水平桌面上,磁感應(yīng)強度的勻強磁場方向豎直向上,金屬線框的一邊與磁場的邊界重合,在力作用下金屬線框由靜止開始向左運動,在內(nèi)從磁場中拉出,測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示,已知金屬線框的總電阻為

(1)試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,線框中的感應(yīng)電流方向?

(2) 時,金屬線框的速度?

(3)已知在內(nèi)力做功,那么,金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A為電解槽,M為電動機,N為電爐子,恒定電壓U=12V,電解槽內(nèi)阻rA=2Ω,當(dāng)K1閉合,K2、K3斷開時,電流表示數(shù)6A;當(dāng)K2閉合,K1、K3斷開時,電流表示數(shù)5A,且電動機輸出功率為35W;當(dāng)K3閉合,K1、K2斷開時,電流表示數(shù)為4A。求:

(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大?

(2)電動機的內(nèi)阻是多少?

(3)在電解槽工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某一報告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫.為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢,在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消.已知空氣中聲速為340 m/s,若報告人聲音的頻率為136 Hz,問講臺上這樣的位置有多少個?

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