题目
题型:不详难度:来源:
(1)若在金属板上加以U1=1000V的直流电压(A板电势高)后,为使电子沿入射方向作匀速直线运动到达圆筒,应加怎样的磁场(大小和方向);
(2)若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动。试确定电子在记录纸上的轨迹形状,并画出1秒钟内所记录到的图形。
答案
(2)因圆筒每秒转2周(半秒转1周),故在1秒内,纸上的图形如图31-3所示。
解析
据动能定理:eU0=mV02,得电子加速后的入射速度为:
V0= =4.2×107m/s
(1)加直流电压时,A、B两板间场强:
E1=U1/d=1000/(4×10-2)=2.5×104v/m
为使电子作匀速直线运动,应使电子所受电场力与洛仑兹力平衡,即:qE1=qBV0,
得:B=E1/V0=(2.5×104)/(4.2×107)=6×10-4T
方向为垂直于纸面向里。
(2)加上交流电压时,A、B两板间场强为:E2=U2/d=1000cos2πt/(4×10-2)=2.5×104cos2πt v/m
电子飞离金属板时的偏距为:y1=at12=(eE2/m)(L1/V0)2
电子飞离金属板时的竖直速度为:Vy=at1=(eE2/m)(L1/V0)
从飞离板到到达筒的偏距:y2=Vyt2=(eE2/m)(L1/V0)(L2/V0)=(eE2L1L2)/(mV02)
所以在纸筒上的落点对入射方向的总偏距为:(如图31-2所示)
y=y1+y2=(L1/2+L2)(eE2L1/mV02)=(L1/2+L2)(L1U2/2U0d)
=(10/2+75)×10-2×(10×1000cos2πt)/(2×5000×4)="0.20cos2πt" m
可见,在记录纸上的点以振幅0.20m,周期T=2π/ω=1秒而作简谐运动。因圆筒每秒转2周(半秒转1周),故在1秒内,纸上的图形如图31-3所示。
核心考点
试题【如图31-1所示,从阴极K射出的电子经U0=5000V的电势差加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之间。在离】;主要考察你对磁现象和磁场等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.比较小的通电线圈的横截面积 | B.劲度系数比较大的两个螺旋弹簧 |
C.比较少的通电线圈匝数 | D.比较强的辐向分布的磁场 |
A.向上偏转 | B.向下偏转 |
C.向纸内偏转 | D.向纸外偏转 |
A.0N | B.0.10N | C.0.20N | D.0.40N |
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