题目内容
17.(1)电子飞出电场时的速度为多大?
(2)偏转磁场的强弱会影响电子偏离荧光屏中心的距离,当加偏转磁场且磁感应强度B=$\frac{1}{r}$$\sqrt{\frac{2mU}{3e}}$时,电子束将射到荧光屏上的P点,则PQ间距L为多少?
分析 (1)根据动能定理求出电子射出电场时的速度.
(2)电子在磁场中做匀速圆周运动,结合半径公式,通过几何关系,求出PQ间距大小.
解答 解:(1)设电子射出电场时的速度为v,根据动能定理有:
$eU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
解得:v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$.![]()
(2)如图所示,电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律有:
$evB=m\frac{{v}^{2}}{R}$,
电子在磁场中偏转的半径R和r有以下关系:
$tan\frac{α}{2}=\frac{r}{R}$,
同时有:$tanα=\frac{L}{10r}$.
代入$B=\frac{1}{r}\sqrt{\frac{2mU}{3e}}$,
解得:L=$10\sqrt{3}r$.
答:(1)电子飞出电场时的速度为$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$.
(2)PQ间距L为$10\sqrt{3}r$.
点评 本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中做匀速圆周运动,掌握粒子在磁场中运动的半径公式,结合几何关系进行求解,难度不大.
练习册系列答案
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8.
如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),下列说法中正确的是( )
| A. | 导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a | |
| B. | 导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a | |
| C. | 导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向左 | |
| D. | 导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左 |
5.
如图所示,质量为M,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x、小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是( )
| A. | 此时小车的动能为fx | |
| B. | 此时物块的动能为F(x+L) | |
| C. | 这一过程中,因摩擦而产生的热量为FL | |
| D. | 这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fx+(F-f)L |
12.
如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直于纸面向外,磁感应强度为B的匀强磁场中质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
| A. | 滑块受到的摩擦力不变 | |
| B. | 滑块到达地面时的动能与B无关 | |
| C. | 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 | |
| D. | B很大时,滑块可能静止于斜面上 |
2.
如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ,现用垂直于斜面BC的力F推物块使其沿墙面匀速下滑,则此时摩擦力的大小为( )
| A. | mg+Fsinα | B. | mg-Fsinα | C. | μmg | D. | μFsinα |
3.
如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,不计空气阻力,以下说法错误的是( )
| A. | 人受到重力和支持力的作用 | |
| B. | 人受到重力、支持力和摩擦力的作用 | |
| C. | 人的重力和人对踏板的压力是一对平衡力 | |
| D. | 人对踏板的压力就是人的重力 |