题目内容

如图所示，K与虚线MN之间是加速电场，虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行，电场和磁场的方向如图所示，图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=．若题中只有偏转电场的宽度d为已知量。
（1）画出带电粒子轨迹示意图。
（2）磁场的宽度L为多少？
（3）带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方 向的偏转距离分别是多少？
（1）轨迹如图所示；（2）L= d；（3）0.914d

试题分析: （1）轨迹如图所示。    
（2）粒子在加速电场中，由动能定理有 
粒子在匀强电场中做类平抛运动，设偏转角为，有
           U=Ed 
解得：θ=45º
由几何关系得，带电粒子离开偏转电场速度为
粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律有：qvB=m
在磁场中偏转的半径为
由图可知，磁场宽度L=Rsinθ="d"
（3）由几何关系可得：
带电粒子在偏转电场中距离为，
在磁场中偏转距离为

粒子在电场、磁场中偏转的总距离为△y=△y1+△y2=0.914d
练习册系列答案
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极板间距离为2mm的平行板电容器，当带电荷量为2.0×10-5C时，两极板间的电压为10V，则电容器的电容是______F，两板间电场强度大小为______V/m，现将一带电荷量为+4.0×10-8C的点电荷从电容器正极板移到负极板，电场力做功是______J．
(12分)一束电子流经电压U加速后，在距两极板等距离处垂直进入水平平行板间的匀强电场，如右图所示，若两板间距离d，板长l，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个水平极板上最大能加多
大电压？           
如图所示，A板射出的电子经电场加速后，水平射入水平放置的平行板电容器之间，电容器两极板所加的电压为U，电子打在荧光屏P上某位置（不计电子的重力及阻力）。现要使电子打在荧光屏上的位置上移，则下列做法可行的是
A．仅将滑动触头向左移动
B．仅将滑动触头向右移动
C．仅增加水平放置的平行板电容器的间距
D．固定水平放置的平行板电容器的长度，仅增加其正对面积
真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，重力不计）．下列说法中正确的是（ 　　）
A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
B．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C．在荧光屏上将只出现1个亮点
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2
如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子（重力忽略不计），经加速电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打到P点，OP=x，能正确反映x与U之间关系的是
A．x与U成正比B．x与U成反比
C．x与成正比D．x与成反比
如图所示，在正交坐标系xOy的第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场，两组平行且等间距的实线分别表示两个电场的电场线，每条电场线与x轴所夹的锐角均为60°.一质子从y轴上某点A沿着垂直于电场线的方向射入第一象限，仅在电场力的作用下第一次到达x轴上的B点时速度方向正好垂直于第四象限内的电场线，之后第二次到达x轴上的C点．求OB与BC的比值。
（12分）如图所示，有一束电子流在经电压U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平形板间的匀强电场，若两板间距为d=1.0cm，板长 L="5.0cm" ，要使电子能从两板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
电容器的电容跟两极板间距离、正对面积以及极板间的电介质这几个因素有关，如果某一物理量(如位移、角度、压力等)的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容变化，那么，通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，作为这种用途的电容器称为电容式传感器。如图所示，甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列分析正确的是
A．图甲中两极间的电量不变时，若电压减少，则液面高度h变小
B．图乙中两极间的电量不变时，若电压增加，则旋转角度θ变大
C．图丙中两极间的电压不变时，若有电流流向传感器的负极板，则插入长度x变大
D．图丁中两极间的电压不变时，若有电流流向传感器的正极板，则待测压力F变大

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