题目内容

(18分)如图所示,一电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e,由静止开始,经加速电场加速后,水平向右从两板正中间射入偏转电场.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,当两板不带电时,电子通过两板之间的时间均为t0,当在两板间加电压为U0时,电子可射出偏转电场,并射入垂直纸面向里的匀强磁场,最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上.磁场的水平宽度为s,竖直高度足够大。求:

(1)加速电场的电压;
(2)电子在离开偏转电场时的侧向位移;
(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多大?

(1) (2)  (3)

解析试题分析:(1)电子离开加速电场时的速度为 ┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)
由动能定理得                   ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)
得  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
(2)电子进入偏转电场E=U0/d (1分)
F="Ee" =ma ┅┅┅┅┅┅(2分
          ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)
(3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,要电子垂直打在荧光屏上,则电子在磁场中运动半径为:         ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
设电子从偏转电场中出来时的速度为v,垂直偏转极板的速度为vy,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为:          ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
式中                 ┅┅┅(2分)    
又                  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅       (2分)
由上述可得:  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)
(如果电量用q表示,扣1分)
考点:带电粒子在电、磁场中的运动 动能定理 牛顿第二定律

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