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如圖甲所示,正方形熒光屏abcd與正方形金屬板相距
L
2
水平平行放置,二者的邊長均為L。金屬板的中心開有小孔,小孔正下方有一通電金屬絲可持續(xù)發(fā)射熱電子,金屬絲與金屬板之間加有恒定電壓U。以金屬板中心小孔為坐標(biāo)原點(diǎn),沿平行于金屬板兩邊和垂直金屬板方向建立x、y和z坐標(biāo)軸,電子從金屬絲發(fā)射經(jīng)小孔沿z軸正方向射入磁場區(qū)域,測得電子經(jīng)電場加速后經(jīng)過小孔時(shí)的速度大小介于v與
2
v之間。z軸與熒光屏的交點(diǎn)為s,金屬板與熒光屏之間存在磁場(圖中未畫出),其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿z軸方向的分量始終為零,沿x軸和y軸方向的分量Bx和By隨時(shí)間周期性變化規(guī)律如圖乙所示,圖中B0=
2
mv
e
L
。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量大小為e,忽略電子間的相互作用,且電子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場變化周期T,可認(rèn)為電子在磁場運(yùn)動過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度不變。求:
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(1)從金屬絲發(fā)射的電子的初速度大小范圍;
(2)t=0.75T時(shí)以
2
v速度進(jìn)入磁場的電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo);
(3)t=0.25T時(shí)以v與
2
v速度進(jìn)入磁場的兩個(gè)電子打在熒光屏上時(shí)的時(shí)間差;
(4)請?jiān)跓晒馄恋母┮晥D丙中定性畫出電子在熒光屏上出現(xiàn)的位置。(不要求計(jì)算過程)

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:236引用:4難度:0.2
相似題
  • 1.如圖甲所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內(nèi),ab邊水平。該區(qū)域內(nèi)有周期性變化的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,以平行ad向下為電場的正方向,垂直紙面向里為磁場的正方向,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像分別如圖乙和圖丙所示,圖中E0、B0、T均未知。質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電顆粒(可視為質(zhì)點(diǎn))源源不斷地從ad邊中點(diǎn)O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場,若t=0時(shí)刻射入電場的顆粒,經(jīng)
    T
    2
    時(shí)間后從c點(diǎn)離開電場,t=
    T
    2
    時(shí)刻射入電場的顆粒,在電磁場中做勻速圓周運(yùn)動,t=
    T
    8
    時(shí)刻射入電場的顆粒從dc邊射出電磁場時(shí)到c點(diǎn)的距離為
    7
    32
    L。顆粒重力不能忽略,不計(jì)顆粒之間的相互作用,重力加速度為g。求:
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    (1)顆粒射入電場時(shí)的初速度v0大??;
    (2)B0的大小。

    發(fā)布:2024/10/17 0:0:1組卷:30引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第三象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。M、N兩個(gè)豎直平行金屬板之間的電壓為U,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力)從靠近N板的S點(diǎn)由靜止開始做加速運(yùn)動,從電場的右邊界y軸上的A點(diǎn)水平向左垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的C點(diǎn)與x軸負(fù)方向成θ=60°角進(jìn)入磁場,最后從y軸上的D點(diǎn)垂直于y軸射出磁場,求:
    (1)A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC和粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
    (2)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時(shí)間和從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)所用時(shí)間的比值。

    發(fā)布:2024/10/19 0:0:1組卷:67引用:2難度:0.6
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗(yàn)設(shè)備,由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示,兩個(gè)同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場,方向由內(nèi)弧面指向外弧面,圓心為O,兩弧面間的電勢差為U,右側(cè)邊長為L的正方形邊界abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其大小為B(可調(diào)節(jié)),O點(diǎn)為ad邊界的中點(diǎn),PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設(shè)太空中質(zhì)量為m、電荷量為e的帶負(fù)電粒子,均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側(cè)面上,由靜止經(jīng)電場加速后穿過內(nèi)弧面均從O點(diǎn)進(jìn)入磁場,不計(jì)粒子重力、粒子間的作用力及碰撞,下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/26 23:0:1組卷:74引用:1難度:0.7
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