(16分)如圖所示,在xOy平面內,x軸的上方分布有沿x軸負方向的場強E=1.2×103N/C的勻強電場,x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應強度B=0.2 T的勻強磁場。在x軸上有一個足夠大的垂直于y軸的平板MN,平板上開有一個小孔P,P點距O點的距離Sx=3cm,P處連接有一段長度d=lcm內徑不計的準直管,管內由于靜電屏蔽沒有電場。y軸負方向上距O點cm的粒子源S可以向平面內各個方向發(fā)射a粒子,假設發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m/s,打到平板和準直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電,比荷為×l07C/kg重力不計,求

(1)a粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子從S到達P孔的時間;
(2)經(jīng)過準直管進入電場中運動的a粒子,到達y軸的位置與O點的距離。
(1)     (2)0.21m


試題分析:(1)a粒子在磁場中運動時,有洛倫茲力提供向心力有

解得
據(jù)幾何關系得,能夠進入小孔P的a粒子在磁場中的運動軌跡有兩者可能
分別如圖中Ⅰ、Ⅱ所示,
在磁場中運動周期:
沿軌跡Ⅰ到達P的時間為:
沿軌跡Ⅱ到達P的時間為:
(2)沿軌跡Ⅰ進入電場中的粒子,速度v1=v=2×105m/s
方向平行于y軸向上。
沿PO方向:,

沿軌跡Ⅱ到達P孔的粒子,將打到管壁上,不能通過準直管,
所以a粒子到達y軸的位置距離O點的距離為
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如圖所示,示波器的示波管可以視為加速電場與偏轉電場的組合,若已知加速電壓為,偏轉電壓為,偏轉極板長為L,板間距為d,且電子被加速前的初速度可忽略,則關于示波器的靈敏度(即偏轉電場中每單位偏轉電壓所引起的偏轉量h/ U2)與加速電場、偏轉電場的關系,下列說法中正確的是()
A.L越大,靈敏度越高
B.d越大,靈敏度越高
C.越大,靈敏度越小
D.靈敏度與無關

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如圖所示,質子()和氦核()從靜止在加速電壓為U1的加速電場加速后垂直進入電壓為U2的偏轉電場,射出后打到屏幕上,下列說法正確的是
A.質子和氦核從加速電場射出后的速度相同
B.質子在加速電場中獲得的動能是e U1
C.氦核在偏轉電場中獲得的動能為2e U2
D.質子和氦核在不同時刻打到屏幕的同一點上

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如果在示波器偏轉電極XX'和YY'上都沒加電壓,電子束從金屬板小孔射出后將沿直線運動,打在熒光屏上,在那里產生一個亮斑.如果在偏轉電極XX'上不加電壓,只在偏轉電極YY'上加電壓,電子在偏轉電極YY'的電場中發(fā)生偏轉,離開偏轉電極YY'后沿直線前進,打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生位移y',如圖乙所示.

(1)設偏轉電極YY'上的電壓為U、板間距離為d,極板長為l1,偏轉電極YY'到熒光屏的距離為l2.電子所帶電量為e、質量為 m,以v0的速度垂直電場強度方向射入勻強電場,如圖乙所示.試求y'=?
(2)設電子從陰極射出后,經(jīng)加速電場加速,加速電壓為U;從偏轉電場中射出時的偏移量為y.在技術上我們把偏轉電場內單位電壓使電子產生的偏移量(即y/U)稱為示波管的靈敏度φ,試推導靈敏度的表達式,并提出提高靈敏度可以采用的方法.

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(4分)如圖所示,在水平放置的光滑金屬板中點的正上方有一帶正電的點電荷Q,一表面絕緣帶正電的金屬小球(可視為質點,且不影響原電場)以速度v0在金屬板上自左端向右端運動,小球做_______運動;受到的電場力做的功為_______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

(1)求電荷進入磁場時的速度v0
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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在如圖所示的坐標系中,的區(qū)域內存在著沿軸正方向、場強為E的勻強電場,的區(qū)域內存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場。一帶電粒子從軸上的點以沿軸正方向的初速度射出,恰好能通過軸上的點。己知帶電粒子的質量為,帶電量為。、、均大于0。不計重力的影響。

(1)若粒子只在電場作用下直接到D點,求粒子初速度大小;
(2)若粒子在第二次經(jīng)過軸時到D點,求粒子初速度大小
(3)若粒子在從電場進入磁場時到D點,求粒子初速度大小

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下列有關帶電粒子運動的說法中 正確的是(不考慮重力)
A.沿著電場線方向飛入勻強電場,動能、速度都變化
B.沿著磁感線方向飛 入勻強磁場,動能、速 度都不變
C.垂直于磁感線方向飛入勻強磁場,動能、速度都變化
D.垂直于磁感線方向飛入勻強磁場,速度不變,動能改變

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A、B是一條電場線上的兩點,若在某點釋放一初速度為零的電子,電子僅受電場力作用,從A點運動到B點,其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。則

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