题目
题型:不详难度:来源:
(1)当取U何值时,带电粒子射出电场时的速度偏向角最大;
(2)若n=1,即只有一个磁场区间,其方向垂直纸面向外,则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度;
(3)若n趋向无穷大,则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少?
答案
解析
试题分析:(1)(4分)设速度偏向角为(,则,显然当vy最大时,( 最大。
当粒子恰好从极板右边缘出射时,速度偏向角最大。 (1分)
竖直方程:,; (1分)
水平方程: (1分)
解得: (1分)
(2)(7分)由几何关系知,逐渐增大Uba,速度偏向角变大,磁偏转半径变大,与PQ交点逐渐上移。
当时,交点位置最低(如图中D点):
由得, (1分)
此时交点D位于OO′正下方0.4m处。 (1分)
当时,交点位置最高(如图中C点):
由, (1分)
得, (1分)
由,得, (1分)
由,得入射方向为与水平方向成45°角
由几何关系得,此时交点位于OO′正上方处。 (1分)
所以交点范围宽度为 (1分)
(3)(5分)考虑粒子以一般情况入射到磁场,速度为v,偏向角为(,当n趋于无穷大时,运动轨迹趋于一条沿入射速度方向的直线(渐近线)。 (1分)
又因为速度大小不变,因此磁场中运动可以等效视为匀速直线运动。 (1分)
轨迹长度为,运动速率为 (1分)
时间 (1分)
代入数据解得: (1分)
【评分参考】:第(3)问中:①若直接写,得2分;②如果学生用微元过程证明,并得出总时间为定值,也可得过程分2~3分,结果对再给2分
核心考点
试题【 (16分)如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2 m,板间距d=0.2 m.两金属板间加可调控的电压U,且保证a板带负电,b板带正电, 忽略电】;主要考察你对电荷在电场中的偏转等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.场强方向一定沿ac且从a指向c |
B.射向b点与射向d点的电子离开正方形区域时,有相同的速度 |
C.到达b、d两点的电子在正方形区域运动时,速率一定是先减小后增大 |
D.垂直射向bc的电子可能从ab离开正方形区域 |
A.滑动触头向右移动,其他不变,电子打在荧光屏上的位置上升 |
B.滑动触头向左移动,其他不变,电子飞行的轨迹不变 |
C.电压U增大,其他不变,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 |
D.电压U增大,其他不变,电子打在荧光屏上的速度大小不变 |
A.在荧屏上的亮斑向上移动 | B.在荧屏上的亮斑向下移动 |
C.偏转电场对电子做的功增大 | D.偏转电场的电场强度减小 |
A.所有电子都从右侧的同一点离开电场 |
B.所有电子离开电场时速度都是v0 |
C.t=0时刻进入电场的电子,离开电场时动能最大 |
D.t=时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为 |
A.a点的电场强度小于b点的电场强度 | B.a点的电势低于b点的电势 |
C.粒子在a点的动能小于在b点的动能 | D.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 |
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