电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷

电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷

题型:德州一模难度:来源:
电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场.当两板不带电时,电子通过两板之间的时间均为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时,所有电子均可射出偏转电场,并射入垂直纸面向里的匀强磁场,最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上.磁场的水平宽度为s,竖直高度足够大.求:
(1)加速电场的电压
(2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移;
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多大?
魔方格
答案
(1)电子离开加速电场时的速度为 v0=
l
2t0

在加速电场中,由动能定理得 eU=
1
2
m
v20

U=
ml2
8e
t20

(2)要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场
由牛顿第二定律得  e
U0
d
=ma

类平抛运动过程侧向位移  y1=
1
2
a
t20
=
eU0
t20
2md
vy=a
t 0
=
eU0
t 0
md

匀速直线运动侧向位移   y2=vyt0=
eU0
t20
md

故最大侧向位移y=y1+y2=
3eU0
t20
2md

(3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,要电子垂直打在荧光屏上,则电子在磁场中运动半径应为:R=
s 
sinθ

设电子从偏转电场中出来时的速度为v,垂直偏转极板的速度为vy,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为:sinθ=
vy
vt

式中 vy=
U0e
dm
t 0

Bev=m
v2
R

由上述四式可得:B=
U0t0 
ds

答:(1)加速电场的电压是
ml2
8e
t20

(2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移
3eU0
t20
2md

(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为
U0t0
ds
举一反三
如图所示,带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向进入M、N两极板间的匀强电场中,都恰好能从N板的右边缘飞出,不计重力作用,则(  )
A.两粒子进入电场时的动能一定相等
B.两粒子进入电场时的初速度的大小一定相等
C.两粒子飞出电场时的动能一定相等
D.两粒子飞出电场时的速度大小一定相等
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一个正检验电荷q在正点电荷Q的电场中,沿某一条电场线向右运动,已知它经过M点的加速度是经过N点时加速度的2倍,则(  )
A.它经过M点时的速度是经过N点的2倍
B.它经过N点时的速度是经过M点时的速度的


2
C.MQ之间的距离是NQ之间的距离的
1
2
D.NQ之间的距离是MQ之间距离的


2
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是(  )
A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较
题型:不详难度:| 查看答案
在地面15m高处,某人将一质量为4kg的物体以5m/s的速度抛出,人对物体做的功是(  )
A.20 JB.50 JC.588 JD.638 J
题型:不详难度:| 查看答案
一带电粒子射入固定在O点的点电荷电场中,图中实线同心圆表示电场的等势面,虚线abc表示粒子仅受电场力作用的运动轨迹.则可断定(  )
A.带电粒子与固定在O点的点电荷互为异种电荷
B.粒子在b点的加速度最大
C.从a到c整个过程,粒子运动到b点时的动能最大
D.粒子在c点的动能一定等于在a点的动能
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.