【題目】如圖甲所示,在xOy平面內(nèi),有一電子源持續(xù)不斷地沿y正方向每秒發(fā)射出n個(gè)速率均為v的電子,電子源的右側(cè)緊靠y軸且形成寬為R、在x軸方向均勻分布的電子流。電子流沿y方向射入一個(gè)半徑為R、中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直xOy平面。右邊界的電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰從x軸上的P點(diǎn)射出。在磁場(chǎng)區(qū)域的右側(cè)有一對(duì)左側(cè)與P對(duì)齊且關(guān)于x軸對(duì)稱的平行金屬板MNN板接地,MN兩板間可加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓UMN。已知平行金屬板足夠長(zhǎng),電子質(zhì)量為m,元電荷為e,整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)重力,忽略電子間相互作用。

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;

(2)若在處入射的電子恰不能到達(dá)M板,求此時(shí)加在兩板間的電壓UMN;

(3)試寫(xiě)出每秒到達(dá)N板電子數(shù)A與電壓UMN的關(guān)系式,并畫(huà)出AUMN變化的關(guān)系曲線(畫(huà)在答題紙的圖乙上)

【答案】(1),方向垂直紙面向里;(2);),A=n),圖見(jiàn)解析

【解析】

(1)電子流沿y方向射入,令射入點(diǎn)為A,軌跡圓心為O’AO’的連線與OP平行,電子從x軸上的P點(diǎn)射出,連接OA、PO,由幾何關(guān)系分析可知,OAPO為平行四邊形,則電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的半徑為R則有

方向垂直紙面向里。

(2)在處入射的電子半徑仍為R,從P點(diǎn)射出并射向第四象限,與x軸夾角為θ,由幾何關(guān)系θ=30°,若不能到達(dá)M板,則應(yīng)滿足

(3)由幾何關(guān)系,由入射的電子,從P點(diǎn)與x軸夾角為θ角射向第四象限。

,電子全部射向M板,A=0

,與x軸夾角為θ角射向第四象限的電子不能到達(dá)M板,則應(yīng)滿足:

可得

綜上:

A=0

A=n

其關(guān)系曲線如圖所示。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上。甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場(chǎng),在電場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法中正確的是

A. 兩粒子電性相同

B. 甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速率大于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的速率

C. 兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都是先減小后增大

D. 經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí),兩粒子的動(dòng)能一定相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為,直導(dǎo)線垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì),F(xiàn)給導(dǎo)線一初速度,使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(

A.電容器兩端的電壓為

B.電阻兩端的電壓為

C.電容器所帶電荷量為

D.為保持勻速運(yùn)動(dòng),需對(duì)其施加的拉力大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是(

A.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

B.非均勻周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波

C.手搖動(dòng)用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,在空氣中產(chǎn)生電磁波,只能沿著搖動(dòng)的方向傳播

D.頻率在200MHz~1000MHz內(nèi)的雷達(dá)發(fā)射的電磁波,波長(zhǎng)范圍在0.3m~1.5m之間

E.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圓柱形陶瓷元器件表面均勻鍍有一層導(dǎo)電薄膜,已知導(dǎo)電薄膜電阻率為,為了測(cè)量該薄膜厚度,某同學(xué)使用銅絲緊繞在元件表面,銅絲繞制成圓形,圓柱體軸線垂直于銅絲圓面,制成電極AB,如圖甲所示

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量元件的直徑,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,其讀數(shù)為_________mm。

(2)為了測(cè)量元件電阻,某同學(xué)首先使用多用電表對(duì)元件粗測(cè),元件電阻約為,現(xiàn)需準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值,可供器材如下

A.被測(cè)元件(阻值約

B.直流電源(電動(dòng)勢(shì)約,內(nèi)阻約

C.電流表(量程,內(nèi)阻約

D.電壓表(量程,內(nèi)阻

E.電壓表(量程,內(nèi)阻約

F.定值電阻

G.滑動(dòng)變阻器

H.滑動(dòng)變阻器

I.電鍵、導(dǎo)線等

在可供選擇的器材中,已經(jīng)選擇A、B、CI除此之外,應(yīng)該選用________(填寫(xiě)序號(hào))

根據(jù)所選器材,在圖丙方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_______

需要測(cè)量的物理量________,請(qǐng)用上述物理量表示被測(cè)電阻______。

(3)為了測(cè)量薄膜厚度還需要測(cè)量的物理量為__________。

(4)若被測(cè)元件電阻為,元件直徑為,電阻率為,請(qǐng)結(jié)合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ.質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,AB都處于靜止?fàn)顟B(tài),已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是

A. 地面對(duì)三棱柱的支持力大于(M+mg

B. 三棱柱A共受3個(gè)力作用

C. 地面對(duì)三棱柱A的摩擦力為mgsinθ

D. 地面對(duì)三棱柱A的摩擦力為mgtanθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,U形管兩臂粗細(xì)不等,開(kāi)口向上,右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍,管中裝入水銀,大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm,且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm,封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm,F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住,并緩慢推動(dòng)活塞,使兩管液面相平,推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變,試求:

粗管中氣體的最終壓強(qiáng);

活塞推動(dòng)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩物體從同一位置向同一方向同時(shí)運(yùn)動(dòng),甲圖是A物體的位移時(shí)間圖象,乙圖是B物體的速度時(shí)間圖象,根據(jù)圖象下列說(shuō)法正確的是( )

A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A、B兩物體相遇一次

B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A、B兩物體相遇兩次

C.A、B兩物體最遠(yuǎn)距離是30m

D.6秒內(nèi),A物體的平均速度是B物體的平均速度的兩倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,現(xiàn)有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO′是過(guò)球心O與半球底面垂直的直線,已知光速為c,玻璃對(duì)該色光的折射率為。

①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?

②某入射光線從距離虛線OO′0.5R處入射,經(jīng)球面折射后與OO′有交點(diǎn),求該光線從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

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