如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打
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如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打
题型:不详
难度:
来源:
如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从
O
点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏
MN
上,使荧光屏发出荧光形成图像,不计逸出的电子的初速度和重力。已知电子的质量为
m
、电荷量为
e
,加速电场的电压为
U
,偏转线圈产生的磁场分布在边长为
l
的正方形
abcd
区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从-
B
0
均匀变化到
B
0
。磁场区域的左边界的中点与
O
点重合,
ab
边与
OO
′平行,右边界
bc
与荧光屏之间的距离为
s
。由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场,不计电子之间的相互作用。
(1)求电子射出电场时的速度大小。
(2)为使所有的电子都能从磁场的
bc
边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。
(3)所有的电子都能从磁场的
bc
边射出时,荧光屏上亮线的最大长度是多少?
答案
(1)
(2)
(3)
解析
(1)设电子射出电场的速度为
v
,则根据动能定理,对电子的加速过程有
(2)当磁感应强度为
B
0
或-
B
0
时,电子刚好从
b
点或
c
点射出
设电子打在荧光屏上离
O
′点的最大距离为
d
,
由于偏转磁场的方向随时间变化,根据对称性可知,荧光屏上的亮线最大长度为:
举一反三
如图3(a)所示,真空室中电极K发出的电子(初速为零)。经U=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入,A、B板长L=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3(b)。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极板右端距离
,筒绕其竖直轴匀速转动,周期
,筒的周长
,筒能接收到通过A、B板的全部电子。
(1)以
时(见图b此时
)电子打到圆筒记录纸上的点作为
坐标系的原点,并取
轴竖直向上,试计算电子打到记录纸上的最高点的
坐标(不计重力)。
(2)在给出的坐标纸(如图d)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
题型:不详
难度:
|
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如图所示的直角坐标系中,在直线
x
=-2
l
0
到
y
轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中
x
轴上方的电场方向沿
y
轴负方向,
x
轴下方的电场方向沿
y
轴正方向.在电场左边界上
A
(-2
l
0
,-
l
0
)到
C
(-2
l
0
,0)区域内,连续分布着电荷量为+
q
、质量为
m
的粒子.从某时刻起由
A
点到
C
点间的粒子,依次连续以相同的速度
v
0
沿
x
轴正方向射入电场.若从
A
点射入的粒子,恰好从
y
轴上的
A
′(0,
l
0
)沿
x
轴正方向射出电场,其轨迹如图.不计粒子的重力及它们间的相互作用.求:
(1)匀强电场的电场强度
E
;
(2)在
AC
间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿
x
轴正方向运动.
题型:不详
难度:
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三个分别带有正电、负电和不带电的相等质量的颗粒,从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度
v
0
垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的
a
、
b
、
c
三点,如图所示,下面判断正确的是
A.落在
a
点的颗粒带正电、
c
点的带负电、
b
点的不带电
B.落在
a
、
b
、
c
点颗粒在电场中的加速度的关系是
a
a
>
a
b
>
a
c
C.三个颗粒在电场中运动所受合力的冲量关系是
I
a
>
I
b
>
I
c
D.电场力对落在
c
点的颗粒做负功
题型:不详
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带电粒子(不计重力)以水平初速度
v
0
垂直于电场方向进入水平放置的平行金属板形成的匀强电场中,它离开电场时的速度偏离原来方向的偏向角为
θ
,竖直偏移的距离为
h
,则下列说法正确的是
A.粒子在电场中做类似平抛的运动
B.偏向角
θ
与粒子的电荷量和质量无关
C.粒子飞过电场的时间取决于极板长度和粒子进入电场时的初速度
D.粒子竖直偏移的距离
h
可用夹在两极板间的电压来控制
题型:不详
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如图所示,水平面上有一倾角为
α
=30°的斜面,图中竖直虚线左侧空间存在水平向右的匀强电场,虚线右侧无电场。现有一质量为
m
、电荷量为-
q
的绝缘小球(可视为质点)从斜面顶端
A
点以初速度
v
0
水平向右抛出,小球落到斜面上的
B
点,且
B
点恰好为电场右侧边界与斜面的交点,接着小球与斜面发生弹性碰撞,当小球再次落到斜面上时恰好打在斜面最底端的
C
点,已知重力加速度为
g
,匀强电场的场强大小为,求:斜面总长度
L
。(小球与斜面发生弹性碰撞时,碰撞前后的瞬间速度大小相等,且遵守光的反射定律)
题型:不详
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