【題目】兩塊金屬板a、b平行放置,板間存在與勻強(qiáng)電場正交的勻強(qiáng)磁場,假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度V0從兩板中間沿垂直于電場、磁場的方向射入場中,無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū),如圖所示.已知板長L=10cm,兩板間距d=3.0cm,兩板間電勢差U=150V,v0=2.0×107m/s.

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)若撤去磁場,求電子穿過電場時(shí)偏離入射方向的距離以及電子通過場區(qū)后動(dòng)能增加多少?
(電子比荷為 =1.76×1011C/kg,電子電荷量e=1.60×10﹣19C)

【答案】
(1)解:電子在平行板中所受的電場力:

F=

洛侖茲力:

f=qv0B

電子在平行板中不發(fā)生偏轉(zhuǎn),有:

F=f

由以上幾式可解得,磁感應(yīng)強(qiáng)度:

B= = =2.5×10﹣4T

答:磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為2.5×10﹣4T;


(2)解:電子在電場中的加速度:

a=

電子在板中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

t=

偏轉(zhuǎn)距離:

y= at2= = =1.1×10﹣2m

根據(jù)動(dòng)能定理,增加的動(dòng)能為:

△Ek=eUy=e y= =8.8×10﹣18J;

答:若撤去磁場,求電子穿過電場時(shí)偏離入射方向的距離1.1×10﹣2m;

及電子通過場區(qū)后動(dòng)能增加8.8×10﹣18J.


【解析】(1)電子垂直進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電子無偏轉(zhuǎn)的通過磁場,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),電場力和洛倫茲力平衡,應(yīng)用二力平衡即可得出磁場強(qiáng)度的大。2)撤去磁場后,粒子在電場力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng),在沿電場方向上,電子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出在電場方向的位移.動(dòng)能的原因是電場力做功,由動(dòng)能定理可求出動(dòng)能的增加量.

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】汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)1s速度達(dá)到3m/s,則( 。
A.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是3 m/s
B.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是1.5 m/s
C.汽車再向前行駛1 s,通過的位移是1.5 m
D.汽車的加速度是3 m/s2

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【題目】如圖所示,固定的光滑豎直桿上套有小環(huán)P,足夠長輕質(zhì)細(xì)繩通過c處的定滑輪連接小環(huán)P和物體Q,小環(huán)P從與c點(diǎn)等高的a處由靜止釋放,當(dāng)?shù)竭_(dá)圖中的b處時(shí)速度恰好為零,已知ab:ac=4:3,不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力。下列說法正確的是:( )

A. 小環(huán)Pa點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中(速度為0的位置除外),有一個(gè)物體Q和小環(huán)P速度大小相等的位置

B. 小環(huán)Pa點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,繩的拉力對(duì)小環(huán)P始終做負(fù)功

C. 小環(huán)P到達(dá)b點(diǎn)時(shí)加速度為零

D. 小環(huán)P和物體Q的質(zhì)量之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且與水平面成角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為的小球,小球放在斜面上,小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角也為,如圖所示,試求:

1當(dāng)劈靜止時(shí)繩子的拉力大小。

2當(dāng)劈靜止時(shí)地面對(duì)劈的摩擦力的大小。

3若地面對(duì)劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)劈支持力的k倍,為使整個(gè)系統(tǒng)靜止,k值必須滿足什么條件?

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【題目】已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G,有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是( 。
A.衛(wèi)星距離地面的高度為
B.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為G
D.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度

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【題目】空降兵是現(xiàn)代軍隊(duì)的重要兵種。一次訓(xùn)練中,空降兵從靜止在空中的直升機(jī)上豎直跳下(初速度可看成零,未打開降落傘不計(jì)空氣阻力),下落高度h之后打開降落傘,接著又下降高度H之后,空降兵達(dá)到勻速。設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比,比例系數(shù)為k,即f=kv2,那么關(guān)于空降兵的說法正確的是(  )

A. 空降兵從跳下到下落高度為h時(shí),機(jī)械能一定損失了mgh

B. 空降兵從跳下到剛勻速時(shí),重力勢能一定減少了mgH

C. 空降兵勻速下降時(shí),速度大小為

D. 空降兵從跳下到剛勻速的過程,空降兵克服阻力做功為

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【題目】探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,并測定彈簧的勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。所掛鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右的恒定拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。

1)有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)系中,請(qǐng)作出F–L圖線_______。

2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0=________cm,勁度系數(shù)k=________N/m。

3)試根據(jù)該同學(xué)以上的實(shí)驗(yàn)情況,幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測得的具體數(shù)據(jù))__________。

4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較:

優(yōu)點(diǎn)在于:______________________________________。

缺點(diǎn)在于:______________________________________

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【題目】空軍特級(jí)飛行員李峰駕駛殲十戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)任務(wù),在距機(jī)場54km、離地1 750m高度時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停車失去動(dòng)力.在地面指揮員的果斷引領(lǐng)下,安全迫降機(jī)場,成為成功處置國產(chǎn)單發(fā)新型戰(zhàn)機(jī)空中發(fā)動(dòng)機(jī)停車故障安全返航第一人.若飛機(jī)著陸后以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若其著陸速度為60m/s,則它著陸后12s內(nèi)滑行的距離是( 。
A.288m
B.300m
C.150m
D.144m

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【題目】如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器C的兩金屬板水平放置,R1R2為定值電阻,P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭,G為靈敏電流計(jì),A為理想電流表.開關(guān)S閉合后,C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),則以下說法正確的是

A. P向上移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴仍然靜止,G中有方向由ab的電流

B. P向上移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有方向由ba的電流

C. P向下移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變大,油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有方向由ba的電流

D. P向下移動(dòng)的過程中,A表的示數(shù)變小,油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有由ab的電流

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