题目
题型:西城区一模难度:来源:
(1)求电子到达小孔S2时的速度大小v;
(2)若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子刚好经过P板的右边缘后,打在荧光屏上.求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x;
(3)若金属板P和Q间只存在电场,P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N.电子打在荧光屏上形成一条亮线.忽略电场变化产生的磁场;可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中,两板间的电压恒定.
a.试分析在一个周期(即2t0时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同.
b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同,求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n;若不相同,试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律.
答案
1 |
2 |
|
(2)电子在磁场中做匀速圆周运动,设圆运动半径为 R,
在磁场中运动轨迹如图1,由几何关系R2=l2+(R-
l |
2 |
解得:R=
5 |
4 |
根据牛顿第二定律:Bev=m
v2 |
R |
解得:B=
4 |
5l |
|
设圆弧所对圆心为α,满足:sinα=
l |
R |
4 |
5 |
由此可知:tanα=
4 |
3 |
电子离开磁场后做匀速运动,满足几何关系:
x-
| ||
l |
通过上式解得坐标x=
11 |
6 |
(3)a.设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1,PQ间的电压为u
垂直电场方向:l=vt1②
平行电场方向:x1=
1 |
2 |
此过程中电子的加速度大小 a=
eu |
ml |
①、②、③、④联立得:x1=
ul |
4U0 |
电子出偏转电场时,在x方向的速度vx=at1 ⑤
电子在偏转电场外做匀速直线运动,设经时间t2到达荧光屏.则
水平方向:l=vt2 ⑥
竖直方向:x2=vxt2 ⑦
①、⑤、⑥、⑦联立,解得:x2=
ul |
2U0 |
3l |
4U0 |
对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论:
由图2可知,在任意△t时间内,P、Q间电压变化△u相等.
由⑧式可知,打在荧光屏上的电子形成的亮线长度△x=
3l |
4U0 |
所以,在任意△t时间内,亮线长度△x相等.
由题意可知,在任意△t时间内,射出的电子个数是相同的.
也就是说,在任意△t时间内,射出的电子都分布在相等的亮线长度△x范围内.
因此,在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同.
b.现讨论2t0时间内,打到单位长度亮线上的电子个数:
当电子在P、Q电场中的侧移量x1=
l |
2 |
ul |
4U0 |
当偏转电压在0~±2U0之间时,射入P、Q间的电子可打在荧光屏上.
由图2可知,一个周期内电子能从P、Q电场射出的时间t=
2 |
3 |
4t0 |
3 |
所以,一个周期内打在荧光屏上的电子数Nt=
4Nt0 |
3 |
由⑧式,电子打在荧光屏上的最大侧移量xm=
3l |
2 |
亮线长度L=2xm=3l
所以,从0~2t0时间内,单位长度亮线上的电子数n=
Nt |
L |
4Nt0 |
9l |
答:
(1)电子到达小孔S2时的速度大小v为
|
(2)磁场的磁感应强度大小B是
4 |
5l |
|
11 |
6 |
(3)从0~2t0时间内,单位长度亮线上的电子数n为
4Nt0 |
9l |
核心考点
试题【如图1所示,M、N为竖直放置的平行金属板,两板间所加电压为U0,S1、S2为板上正对的小孔.金属板P和Q水平放置在N板右侧,关于小孔S1、S2所在直线对称,两板】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
1 |
20 |
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h.
(2)若滑块B从h=5m处滑下,求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力.
(3)若滑块B从h=5m 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.
1 |
4 |
(1)匀强电场的场强大小,并判断P球所带电荷的正负;
(2)小球Q的抛出速度vo的取值范围;
(3)B1是B2的多少倍?
A.路面外侧高内侧低 |
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 |
C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 |
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小 |
(1)当转盘的角速度ω1=
|
(2)当转盘的角速度ω2=
|
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