如圖所示,K與虛線MN之間是加速電場,虛線MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場,虛線PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場,且MN、PQ與熒光屏三者互相平行,電場和磁場的方向如圖所示,圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線垂直于熒光屏.一帶正電的粒子從A點(diǎn)離開加速電場,速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,在離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后恰好垂直地打在熒光屏上.已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長,加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)關(guān)系為U=Ed,式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E和帶電粒子離開加速電場的速度v0關(guān)系符合表達(dá)式v0=.若題中只有偏轉(zhuǎn)電場的寬度d為已知量。
(1)畫出帶電粒子軌跡示意圖。
(2)磁場的寬度L為多少?
(3)帶電粒子在電場和磁場中垂直于v0方 向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少?
(1)軌跡如圖所示;(2)L= d;(3)0.914d

試題分析: (1)軌跡如圖所示。    
(2)粒子在加速電場中,由動(dòng)能定理有 
粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)偏轉(zhuǎn)角為,有
           U=Ed 
解得:θ=45º
由幾何關(guān)系得,帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場速度為
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:qvB=m
在磁場中偏轉(zhuǎn)的半徑為
由圖可知,磁場寬度L=Rsinθ="d"
(3)由幾何關(guān)系可得:
帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中距離為,
在磁場中偏轉(zhuǎn)距離為

粒子在電場、磁場中偏轉(zhuǎn)的總距離為△y=△y1+△y2=0.914d
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

極板間距離為2mm的平行板電容器,當(dāng)帶電荷量為2.0×10-5C時(shí),兩極板間的電壓為10V,則電容器的電容是______F,兩板間電場強(qiáng)度大小為______V/m,現(xiàn)將一帶電荷量為+4.0×10-8C的點(diǎn)電荷從電容器正極板移到負(fù)極板,電場力做功是______J.

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(12分)一束電子流經(jīng)電壓U加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入水平平行板間的勻強(qiáng)電場,如右圖所示,若兩板間距離d,板長l,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)水平極板上最大能加多
大電壓?           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A板射出的電子經(jīng)電場加速后,水平射入水平放置的平行板電容器之間,電容器兩極板所加的電壓為U,電子打在熒光屏P上某位置(不計(jì)電子的重力及阻力)。現(xiàn)要使電子打在熒光屏上的位置上移,則下列做法可行的是
A.僅將滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)
B.僅將滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)
C.僅增加水平放置的平行板電容器的間距
D.固定水平放置的平行板電容器的長度,僅增加其正對(duì)面積

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中的某裝置如圖所示,現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場,射出后都打在同一個(gè)與OO′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)(已知質(zhì)子、氘核和α粒子質(zhì)量之比為1∶2∶4,電荷量之比為1∶1∶2,重力不計(jì)).下列說法中正確的是(   )
A.三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1∶1
B.三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度相同
C.在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)
D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為1∶1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力忽略不計(jì)),經(jīng)加速電壓U加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,粒子打到P點(diǎn),OP=x,能正確反映x與U之間關(guān)系的是
A.x與U成正比B.x與U成反比
C.x與成正比D.x與成反比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個(gè)大小相等、方向不同的勻強(qiáng)電場,兩組平行且等間距的實(shí)線分別表示兩個(gè)電場的電場線,每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質(zhì)子從y軸上某點(diǎn)A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限,僅在電場力的作用下第一次到達(dá)x軸上的B點(diǎn)時(shí)速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場線,之后第二次到達(dá)x軸上的C點(diǎn).求OB與BC的比值。

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(12分)如圖所示,有一束電子流在經(jīng)電壓U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平形板間的勻強(qiáng)電場,若兩板間距為d=1.0cm,板長 L="5.0cm" ,要使電子能從兩板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電容器的電容跟兩極板間距離、正對(duì)面積以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素有關(guān),如果某一物理量(如位移、角度、壓力等)的變化能引起上述某個(gè)因素的變化,從而引起電容變化,那么,通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化,作為這種用途的電容器稱為電容式傳感器。如圖所示,甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器,下列分析正確的是
A.圖甲中兩極間的電量不變時(shí),若電壓減少,則液面高度h變小
B.圖乙中兩極間的電量不變時(shí),若電壓增加,則旋轉(zhuǎn)角度θ變大
C.圖丙中兩極間的電壓不變時(shí),若有電流流向傳感器的負(fù)極板,則插入長度x變大
D.圖丁中兩極間的電壓不變時(shí),若有電流流向傳感器的正極板,則待測壓力F變大

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