如图所示,在铅板A上有一个发射源C,可向各个方向射出速率v0=2.8×106m/s的电子,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势E=20V,内阻不计,滑动变
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如图所示,在铅板A上有一个发射源C,可向各个方向射出速率v0=2.8×106m/s的电子,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势E=20V,内阻不计,滑动变
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,在铅板A上有一个发射源C,可向各个方向射出速率v
0
=2.8×10
6
m/s的电子,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势E=20V,内阻不计,滑动变阻器范围为0~20Ω,A、B间距d=10cm,M为荧光屏(足够大),它紧挨着金属网外侧,已知电子的比荷
e
m
=1.75×10
11
C/kg,现将图中滑动变阻器滑片置于Rap=5.6Ω,闭合开关后,求:
(1)A、B间场强大小;
(2)不同方向射出的电子到达荧光屏的时间不同,则电子到达荧光屏的最长时间和电子到达荧光屏范围的最大宽度是多少;
(3)调节R使粒子打在荧光屏上面积范围缩小为原来一半,此时调节R
ap
多大?
答案
(1)设滑动变阻器最大阻值为R
0
,
有U=
R
ap
R
0
E
A、B间场强E′=
U
d
=
R
ap
R
0
d
E
=56V/m
(2)平行板射出的电子,当初速度平行极板射出时,运动时间最长,此时电子在电场力作用下做类平抛运动,平行极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向做匀加速直线运动,则有:
d=
1
2
at
m
2
=
1
2
E′e
m
t
m
2
解得:t
m
=
1
7
×1
0
-6
s≈1.43×1
0
-7
s
平行极板方向做匀速直线运动,
所以荧光屏范围的最大宽度:d
m
=2v
0
t
m
=0.8m
(3)荧光屏范围面积为:
S=
πr
2
=
π
(v
0
t
m
)
2
=
2m
πv
0
R
0
d
2
eE
•
1
R
ap
所以S正比于
1
R
ap
因为S′=
1
2
S
,有R′
ap
=2R
ap
=11.2Ω
答:(1)A、B间场强大小为56V/m;
(2)不同方向射出的电子到达荧光屏的时间不同,则电子到达荧光屏的最长时间和电子到达荧光屏范围的最大宽度是0.8m;
(3)调节R使粒子打在荧光屏上面积范围缩小为原来一半,此时调节R
ap
为11.2Ω;
举一反三
在某一电场中的P点放入一个带电荷量为q=2×10
-4
C的负电荷,所受电场力大小为F=8N,方向水平向左.则P点的电场强度E=______N/C,方向______.
题型:不详
难度:
|
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如图,在直角坐标系xOy内,有一个质量为m,电荷量为+q的电荷从原点O沿x轴正方向以初速度为v
0
射出,电荷重力不计.现要求该电荷能通过点P(a,-b),试设计在电荷运动的空间范围内加上某种“场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案.说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动的轨迹;要有必要的运算说明你设计的方案中相关的物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数表示)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一束带负电荷e,质量为m的电子流,平行于x轴以速度v
0
射入第Ⅰ象限区域,为使这束电子能经过x轴上的b点,可在第Ⅰ象限某区域加一个正y方向的 匀强电场,场强大小为E,其范围沿y方向无限大,沿x轴方向宽度为s,已知oa=L,ob=2s.求电场右边界线跟b点的距离.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,中子内有一个电荷量为
+
2
3
e
的上夸克和两个电荷量为
-
1
3
e
的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( )
A.
ke
r
2
B.
ke
3
r
2
C.
ke
9
r
2
D.
2ke
3
r
2
题型:不详
难度:
|
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如图所示,是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E
d
>E
a
>E
b
>E
c
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是E
a
>E
c
>E
b
>E
d
D.a、b、d三点的场强方向相同
题型:不详
难度:
|
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