如圖所示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖。K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，速率大小不一。當(dāng)電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場后，只有一定速率的電子能沿直線前進(jìn)，并通過小孔S。設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.06 T，問：
(1)磁場的指向應(yīng)該向里還是向外？
(2)速度為多大的電子才能通過小孔S？
解：(1)由題圖可知，平行板產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E方向向下，帶負(fù)電的電子受到的電場力FE=eE，方向向上。若沒有磁場，電子束將向上偏轉(zhuǎn)，為了使電子能夠穿過小孔S，所加的磁場施于電子束的洛倫茲力必須是向下的。根據(jù)左手定則分析得出，B的方向垂直于紙面向里
(2)電子受到的洛倫茲力為：FB=evB，它的大小與電子速率v有關(guān)，只有那些速率的大小剛好使得洛倫茲力與電場力相平衡的電子，才可沿直線KA通過小孔S
據(jù)題意，能夠通過小孔的電子，其速率滿足下式：evB=eE，解得：v=
又因?yàn)?IMG style="VERTICAL-ALIGN: middle" border=0 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20111203/20111203100729875955.gif">，所以
將U=300 V，B=0.06 T，d=0.05 m代入上式，得v=105m/s，即只有速率為105 m/s的電子可以通過小孔S
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v水平射人，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強(qiáng)電場，關(guān)于這個電場場強(qiáng)大小和方向的說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強(qiáng)電場，關(guān)于這處電場場強(qiáng)大小和方向的說法中，正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一速度選擇器，兩極板P、Q之間距離為d，且P接電源負(fù)極，Q接正極；板內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v流經(jīng)磁場時恰好不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則兩極板必須加上一定電壓U；則下列說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源：2013屆度廣東省高二物理上學(xué)期期末模擬測試物理卷 題型：選擇題

如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力)，則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強(qiáng)電場，關(guān)于電場場強(qiáng)的大小和方向，以下說法中正確的是

A．大小為，粒子帶正電時，方向向上      

B．大小為，粒子帶負(fù)電時，方向向下

C．大小為Bv，方向向上，與粒子帶何種電荷無關(guān)

D．大小為Bv，方向向下，與粒子帶何種電荷無關(guān)

 

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科目：高中物理 來源：2010年湖南省高二上學(xué)期第三次階段性測試物理卷 題型：選擇題

如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則磁場

區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強(qiáng)電場，關(guān)于這個電場的場強(qiáng)大小和方向的說法中，正確的是

A、大小為B／v，粒子帶正電時，方向向上

B、大小為B／v，粒子帶負(fù)電時，方向向下

C、大小為Bv，方向向下，與粒子帶何種電荷無關(guān)

D、大小為Bv，方向向上，與粒子帶何種電荷無關(guān)

 

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