【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO’射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0；:當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓(如圖乙所示)時(shí)，所有電子均能從兩板間通過，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)酸場(chǎng)中，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場(chǎng)的水平寬度為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)。

（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO’的最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離

（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，

①求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度△y

【答案】（1） （2）①②

【解析】

（1）由題意可知，從0、2t0、4t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO′的距離最大，在這種情況下，電子的最大距離為：

從t0、3t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO′的距離最小，在這種情況下，電子的最小距離為：

最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離：，

（2）①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為θ，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)為：

設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為v1，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏向角為，，

式中

又：

解得：

②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的電子的速度大小相等，方向相同，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上。

由第（1）問知電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO′的最大距離和最小距離的差值為△y1，

所以垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線，如圖甲所示，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關(guān)系圖線，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，你的評(píng)價(jià)是（________）

A．甲的分析正確，乙的分析不正確； B．甲的分析不正確，乙的分析正確

C．甲和乙的分析都正確； D．甲和乙的分析都不正確

（2）下列對(duì)“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的理解和看法正確的是（______）

A.通過改變小車釋放的位置來改變橡皮筋對(duì)小車所做的功

B.完成本實(shí)驗(yàn)必須計(jì)算出每次橡皮筋對(duì)小車所做的功的值

C.每次釋放小車的位置必須在同一點(diǎn)

D.操作時(shí)先釋放小車再接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，N、Q間接有阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為r，當(dāng)金屬棒ab下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度v，重力加速度為g，則在這一過程中(　　)

A. 金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 當(dāng)金屬棒速度為時(shí)，金屬棒的加速度大小為0.5gsinθ

C. 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 通過金屬棒某一橫截面的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平地面上有一固定的斜面體，一木塊從粗糙斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng)后又沿斜面加速下滑到底端則木塊()

A. 上滑的加速度大小等于下滑的加速度大小

B. 上滑時(shí)間等于下滑時(shí)間

C. 上滑過程速度的減小量大于下滑過程速度的增加量

D. 上滑過程與下滑過程克服摩擦力做功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種測(cè)量粉末狀物質(zhì)實(shí)際體積的裝置，其中A容器的容積為VA=300cm3，k是連通大氣的閥門，C為一水銀槽，通過橡皮管與容器B相通，連通A、B的管道很細(xì)，其容積可忽略。下面是測(cè)量某種粉末體積的操作過程：①打開K，移動(dòng)C，使B中水銀面降低到與標(biāo)記M相平；②關(guān)閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標(biāo)記N相平，量出C的水銀面比標(biāo)記N高h1=25cm；③打開K，裝入待測(cè)粉末，移動(dòng)C，使B內(nèi)水銀面降到M標(biāo)記處；④關(guān)閉K，提升C，使B內(nèi)水銀面升到與N標(biāo)記相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高h2=75cm；⑤從氣壓計(jì)上讀得當(dāng)時(shí)大氣壓為p0=75cmHg.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：

（i）標(biāo)記M、N之間B容器體積；

（ii）A中待測(cè)粉末的實(shí)際體積（設(shè)整個(gè)過程中溫度不變）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某種柱狀透明工藝品的截面形狀如圖所示，AO、BO為夾角60°的平面，底部AMB為半徑為R的一段圓弧，其對(duì)應(yīng)的圓心角也為60°，圓心在∠AOB的角平分線OM延長線上。一束單色平行光沿與OA面成45°角的方向斜向下射向OA面，經(jīng)OA折射進(jìn)入該柱狀介質(zhì)內(nèi)，已知介質(zhì)折射率為。

（ⅰ）通過計(jì)算說明在介質(zhì)OA面的折射光線的方向；

（ⅱ）求底部弧面AMB有光線射出的部分對(duì)應(yīng)的弧長（不考慮二次反射）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平金屬圓盤置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤繞金屬轉(zhuǎn)軸OO′以角速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，銅盤的中心及邊緣處分別用金屬滑片與一理想變壓器的原線圈相連。已知圓盤半徑為，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器的副線圈與一電阻為的負(fù)載相連。不計(jì)圓盤及導(dǎo)線的電阻，則下列說法中正確的是（　 �。�

A. 變壓器原線圈兩端的電壓為

B. 變壓器原線圈兩端的電壓為

C. 通過負(fù)載R的電流為

D. 通過負(fù)載R的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，電阻，為規(guī)格相同的兩只小燈泡，為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示�，F(xiàn)將接1、閉合，此時(shí)正常發(fā)光的功率為。下列說法正確的是

A. 輸入電壓的表達(dá)式

B. 若換接到2后，消耗的電功率為

C. 若只斷開后，的功率均為

D. 若只斷開后，原線圈的輸入功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，粗糙細(xì)桿與豎直光滑圓軌AB相切于A點(diǎn)，B為圓弧軌道的最高點(diǎn)，圓弧軌道半徑R=1m，細(xì)桿與水平面之間的夾角θ=37°。一個(gè)m=2kg的小球穿在細(xì)桿上，小球與細(xì)桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3。小球從靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng)，2s后小球剛好到達(dá)A點(diǎn)，此后沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，全過程風(fēng)對(duì)小球的作用力方向水平向右，大小恒定為40N。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道作用力的大小及方向。

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