當(dāng)前位置： 2021年河北省衡水市桃城區(qū)年中學(xué)高考物理二調(diào)試卷> 試題詳情

金屬板M₁N₁，垂直紙面放置，中央有小孔O，O點(diǎn)上方有陰極K通電后能持續(xù)放出初速度近似為0的電子，經(jīng)K與M₁N₁兩板間電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射出，速度方向在紙面內(nèi)發(fā)散角為
2
θ
=
π
3
且左右對(duì)稱，加速電壓大小可調(diào)。M₁N₁下方分布有兩個(gè)相鄰且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向相反，磁場(chǎng)寬度均為d,長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)。某次測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加速電壓為U₀時(shí)，垂直于M₁N₁進(jìn)入磁場(chǎng)的電子剛好可以從磁場(chǎng)邊界M₃N₃射出，已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子間的相互作用及重力影響，電子射到金屬板將被吸收。
（1）當(dāng)電壓為U₀時(shí)，求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v₀。
（2）當(dāng)電壓為U₀時(shí)，求邊界M₃N₃上有電子射出的區(qū)域長(zhǎng)度L。
（3）為確保有電子從磁場(chǎng)邊界M₃N₃射出，K與M₁N₁板間電壓U應(yīng)滿足什么條件？
（4）若電子在2θ內(nèi)分布均勻，打到邊界M₃N₃上的電子數(shù)與O點(diǎn)發(fā)射的電子數(shù)的比為η，寫出η與加速電壓U的函數(shù)關(guān)系。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：37引用：2難度：0.3

相似題

1．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三、四象限有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子沿x軸正向以初速度v₀從A（0，1.5l）點(diǎn)射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的
C
（
3
l
,
0
）
點(diǎn)。已知第四象限勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
m
v
0
ql
，不計(jì)粒子重力。
（1）求第一象限勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；
（2）求粒子從C點(diǎn)直接運(yùn)動(dòng)到P（0，-3l）點(diǎn)所用的時(shí)間；
（3）為使從C點(diǎn)射入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過第三象限偏轉(zhuǎn)后直接回到A點(diǎn)，求第三象限磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
發(fā)布：2024/11/18 1:0:2組卷：740引用：8難度：0.4
解析
2．如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時(shí)刻，從原點(diǎn)O向xOy平面內(nèi)發(fā)射大量速度大小相等、方向不同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角在0°～90°范圍內(nèi)，其中沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t₀時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)右邊界上P（3a,
3
a
）點(diǎn)離開磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。
（1）畫出沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中的軌跡，并求該軌跡的半徑R；
（2）求粒子的比荷
q
m
；
（3）求右邊界上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度d。
發(fā)布：2024/11/17 17:0:1組卷：324引用：6難度：0.4
解析

3．如圖所示，兩個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，使軌道兩端在同一高度上，右邊軌道置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，P、M分別為兩軌道的最低點(diǎn)，則下列有關(guān)判斷正確的是（　?。?/h2>

A．兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度關(guān)系：v_P＞v_M

B．兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力關(guān)系：F_P＜F_M

C．兩小球從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)所用的時(shí)間關(guān)系：t_P=t_M

D．左邊小球能回到出發(fā)點(diǎn)位置，右邊小球不能回到出發(fā)點(diǎn)位置

發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：25引用：1難度：0.4

解析

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