(16分)用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。
(1)若平行板電容器C的板長為,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比;
(2)用U、B、L表示出電子的比荷;
(3)在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度的大小為,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么?

(1)
(2)
(3) (n=1、2、3……)

解析(1)因?yàn)殡娮釉陔妶龊痛艌鲋醒厮椒较蜃鰟蛩僦本運(yùn)動,所以時(shí)間之比為 (3分)
(2)                                          (2分)
電子在磁場中運(yùn)動的軌跡為螺旋線,水平速度均相同,圓周運(yùn)動的周期也相同,要使得銳度最大則應(yīng)滿足:                        (2分)
聯(lián)立解得                                    (2分)
(3)在K、A間,                             (1分)
設(shè)打在S上的水平方向速度為,
                                    (2分)
設(shè)電子在復(fù)合場中的時(shí)間為,電子在復(fù)合場中沿水平方向做勻加速運(yùn)動,
                                         (1分)
要使得銳度最大則應(yīng)滿足: (n=1、2、3……) (1分)
解得: (n=1、2、3……)             (2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。
(1)若平行板電容器C的板長為
L
4
,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比;
(2)熒光屏上的光點(diǎn)銳度最大滿足的條件是什么?并用U、B、L表示出電子的比荷;
(3)在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度的大小為E=
U
L
,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。
(1)若平行板電容器C的板長為
L
4
,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比;
(2)用U、B、L表示出電子的比荷;
(3)在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度的大小為E=
U
L
,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。

(1)若平行板電容器C的板長為,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比;

(2)用U、B、L表示出電子的比荷;

(3)在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度的大小為,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省高三第一次模擬考試物理試題 題型:計(jì)算題

用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。

(1)若平行板電容器C的板長為,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比;

(2)用U、B、L表示出電子的比荷;

(3)在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度的大小為,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么

 

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