如圖所示，電子束從陰極K處無初速度釋放，經(jīng)電壓為U的電場加速后連續(xù)射入水平放置的平行金屬板中央，極板的長度為L，板距為d1，兩極板與互相平行的直長金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌上有一長為d2的金屬棒AB在導(dǎo)軌上向右滑動（各處接觸良好），導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，方向如圖所示．若要電子束能順利通過水平放置的平行板而不至于打在極板上，求AB垂直向右切割磁感線的速度的取值范圍．

【答案】分析：本題中電子先加速電場加速，后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，而偏轉(zhuǎn)的電壓是由AB切割磁感線產(chǎn)生．
先由動能定理求出電子經(jīng)加速獲得的動能．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，要使電子不打在極板上，偏轉(zhuǎn)距離應(yīng)滿足的條件是y≤．由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合得到平行金屬板的電壓范圍，即可由E=U=BLv得到AB垂直向右切割磁感線的速度的取值范圍．
解答：解：加速電場中，由動能定理得 ；
在平行金屬板間，電子做類平拋運(yùn)動，當(dāng)電子剛好打在金屬板右側(cè)邊緣時，則有
    ；    
   ；    
又 ；
U′=Bd2v；
聯(lián)立以上各式解得：； 
故AB垂直向右切割磁感線的速度的取值范圍為：
答：AB垂直向右切割磁感線的速度的取值范圍為：．
點(diǎn)評：本題是電場加速、偏轉(zhuǎn)與電磁感應(yīng)的綜合，感應(yīng)電動勢是聯(lián)系偏轉(zhuǎn)與電磁感應(yīng)的橋梁．運(yùn)用運(yùn)動的分解研究偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，把握電子恰好不打在極板上臨界條件是關(guān)鍵點(diǎn)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：
（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)
A
A
．
A．平行于南北方向，位于小磁針上方
B．平行于東西方向，位于小磁針上方
C．平行于東南方向，位于小磁針下方
D．平行于西南方向，位于小磁針下方
此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是
逆時針
逆時針
．（填順時針或逆時針）
（2）如圖（b）所示，是一個抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡．實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：運(yùn)動電荷受到了
磁場力
磁場力
力，圖中a為
陰
陰
極（填陰或陽）

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：

（1）（4分）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)_______．

A．平行于南北方向，位于小磁針上方

B．平行于東西方向，位于小磁針上方

C．平行于東南方向，位于小磁針下方

D．平行于西南方向，位于小磁針下方

此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是___________．（填順時針或逆時針）

（2）（4分）如圖（b）所示，是一個抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡．實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：運(yùn)動電荷受到了         力，圖中a為____極（填陰或陽）

 

 

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科目：高中物理 來源：2012屆江西橫峰中學(xué)高二物理第八周周練試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：

（1）（4分）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)_______．

A．平行于南北方向，位于小磁針上方
B．平行于東西方向，位于小磁針上方
C．平行于東南方向，位于小磁針下方
D．平行于西南方向，位于小磁針下方
此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是___________．（填順時針或逆時針）
（2）（4分）如圖（b）所示，是一個抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡．實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：運(yùn)動電荷受到了         力，圖中a為____極（填陰或陽）

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江西橫峰中學(xué)高二物理第八周周練試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：

（1）（4分）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)_______．

A．平行于南北方向，位于小磁針上方

B．平行于東西方向，位于小磁針上方

C．平行于東南方向，位于小磁針下方

D．平行于西南方向，位于小磁針下方

此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是___________．（填順時針或逆時針）

（2）（4分）如圖（b）所示，是一個抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡．實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：運(yùn)動電荷受到了          力，圖中a為____極（填陰或陽）

 

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：
（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．
A．平行于南北方向，位于小磁針上方
B．平行于東西方向，位于小磁針上方
C．平行于東南方向，位于小磁針下方
D．平行于西南方向，位于小磁針下方
此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是______．（填順時針或逆時針）
（2）如圖（b）所示，是一個抽成真空的電子射線管，從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高壓作用下，轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束運(yùn)動的徑跡．實(shí)驗(yàn)表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明：運(yùn)動電荷受到了______力，圖中a為______極（填陰或陽）
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