圖16-18
(1)要使該液滴能從兩板間射出,磁感應強度隨時間的變化率k應滿足什么條件?
(2)要使該液滴能從板間右端的中點射出,磁感應強度B與時間t應滿足什么關(guān)系?
解析:(1)由題意可知:板1為正極板,2為負極,兩板間電壓U==Sk ①
而S=πr2 ②
帶電液滴受電場力:
F=qE= ③
故:F-mg= -mg=ma
所以a=-g ④
討論:
Ⅰ.若a>0,則液滴向上偏轉(zhuǎn),做類平拋運動
y= ⑤
當液滴剛好能射出時:
有l(wèi)=v0t,t=,y=d
故d= ⑥
由①②⑥得:k1= ⑦
要使液滴能射出,必須滿足y<d,故k<k1.
Ⅱ.若a=0,液滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn),做勻速直線運動,此時
a=-g=0 ⑧
由①②⑧得k2=
液滴能射出必須滿足k=k2.
Ⅲ.若a<0,液滴將被吸附在板2上.
綜上所述:液滴能射出,k應滿足
.
(2)B=B0+kt
當液滴從兩板間中點射出時,滿足條件Ⅰ的情況,則用替換⑦式中的d
k=
即B=B0+.
答案:(1) (2)B=B0+
科目:高中物理 來源: 題型:
如圖16-18所示,一半徑為r的圓形導線框內(nèi)有一勻強磁場,磁場方向垂直于導線框所在平面,導線框的左端通過導線接一對水平放置的平行金屬板,兩板間的距離為d,板長為l.d=0時,磁場的磁感應強度B從B0開始均勻增大,同時,在板2的左端且非?拷2的位置有一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點.
圖16-18
(1)要使該液滴能從兩板間射出,磁感應強度隨時間的變化率k應滿足什么條件?
(2)要使該液滴能從板間右端的中點射出,磁感應強度B與時間t應滿足什么關(guān)系?
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應。
(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達到16×10J,求加速電壓為多大;
(2)電子被加速后進入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度;
(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子?刂茤艠O的電勢比陰極的電勢低,調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓,可控制通過柵極電子的數(shù)量,F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加,應如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。
電子槍中、和三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。
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科目:高中物理 來源:北京市海淀區(qū)2010年高三一模(理科綜合)物理部分 題型:計算題
(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應。
(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達到16×10J,求加速電壓為多大;
(2)電子被加速后進入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度;
(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子?刂茤艠O的電勢比陰極的電勢低,調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓,可控制通過柵極電子的數(shù)量。現(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加,應如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。
電子槍中、和三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。
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科目:高中物理 來源: 題型:
圖16-18-3
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