【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。偏轉(zhuǎn)電場的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO’射入偏轉(zhuǎn)電場。當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0；:當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓(如圖乙所示)時(shí)，所有電子均能從兩板間通過，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)酸場中，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場的水平寬度為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)。

（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的位置到OO’的最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離

（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，

①求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度△y

【答案】（1） （2）①②

【解析】

（1）由題意可知，從0、2t0、4t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的位置到OO′的距離最大，在這種情況下，電子的最大距離為：

從t0、3t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的位置到OO′的距離最小，在這種情況下，電子的最小距離為：

最遠(yuǎn)位置和最近位置之間的距離：，

（2）①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時(shí)的偏向角為θ，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場中運(yùn)動半徑應(yīng)為：

設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度為v1，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏向角為，，

式中

又：

解得：

②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場中射出的電子的速度大小相等，方向相同，因此電子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上。

由第（1）問知電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的位置到OO′的最大距離和最小距離的差值為△y1，

所以垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線，如圖甲所示，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關(guān)系圖線，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，你的評價(jià)是（________）

A．甲的分析正確，乙的分析不正確； B．甲的分析不正確，乙的分析正確

C．甲和乙的分析都正確； D．甲和乙的分析都不正確

（2）下列對“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的理解和看法正確的是（______）

A.通過改變小車釋放的位置來改變橡皮筋對小車所做的功

B.完成本實(shí)驗(yàn)必須計(jì)算出每次橡皮筋對小車所做的功的值

C.每次釋放小車的位置必須在同一點(diǎn)

D.操作時(shí)先釋放小車再接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，N、Q間接有阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為r，當(dāng)金屬棒ab下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度v，重力加速度為g，則在這一過程中(　　)

A. 金屬棒做勻加速直線運(yùn)動

B. 當(dāng)金屬棒速度為時(shí)，金屬棒的加速度大小為0.5gsinθ

C. 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 通過金屬棒某一橫截面的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平地面上有一固定的斜面體，一木塊從粗糙斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑動后又沿斜面加速下滑到底端則木塊()

A. 上滑的加速度大小等于下滑的加速度大小

B. 上滑時(shí)間等于下滑時(shí)間

C. 上滑過程速度的減小量大于下滑過程速度的增加量

D. 上滑過程與下滑過程克服摩擦力做功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種測量粉末狀物質(zhì)實(shí)際體積的裝置，其中A容器的容積為VA=300cm3，k是連通大氣的閥門，C為一水銀槽，通過橡皮管與容器B相通，連通A、B的管道很細(xì)，其容積可忽略。下面是測量某種粉末體積的操作過程：①打開K，移動C，使B中水銀面降低到與標(biāo)記M相平；②關(guān)閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標(biāo)記N相平，量出C的水銀面比標(biāo)記N高h1=25cm；③打開K，裝入待測粉末，移動C，使B內(nèi)水銀面降到M標(biāo)記處；④關(guān)閉K，提升C，使B內(nèi)水銀面升到與N標(biāo)記相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高h2=75cm；⑤從氣壓計(jì)上讀得當(dāng)時(shí)大氣壓為p0=75cmHg.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：

（i）標(biāo)記M、N之間B容器體積；

（ii）A中待測粉末的實(shí)際體積（設(shè)整個(gè)過程中溫度不變）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某種柱狀透明工藝品的截面形狀如圖所示，AO、BO為夾角60°的平面，底部AMB為半徑為R的一段圓弧，其對應(yīng)的圓心角也為60°，圓心在∠AOB的角平分線OM延長線上。一束單色平行光沿與OA面成45°角的方向斜向下射向OA面，經(jīng)OA折射進(jìn)入該柱狀介質(zhì)內(nèi)，已知介質(zhì)折射率為。

（ⅰ）通過計(jì)算說明在介質(zhì)OA面的折射光線的方向；

（ⅱ）求底部弧面AMB有光線射出的部分對應(yīng)的弧長（不考慮二次反射）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平金屬圓盤置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，圓盤繞金屬轉(zhuǎn)軸OO′以角速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，銅盤的中心及邊緣處分別用金屬滑片與一理想變壓器的原線圈相連。已知圓盤半徑為，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器的副線圈與一電阻為的負(fù)載相連。不計(jì)圓盤及導(dǎo)線的電阻，則下列說法中正確的是（　 �。�

A. 變壓器原線圈兩端的電壓為

B. 變壓器原線圈兩端的電壓為

C. 通過負(fù)載R的電流為

D. 通過負(fù)載R的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，電阻，為規(guī)格相同的兩只小燈泡，為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示�，F(xiàn)將接1、閉合，此時(shí)正常發(fā)光的功率為。下列說法正確的是

A. 輸入電壓的表達(dá)式

B. 若換接到2后，消耗的電功率為

C. 若只斷開后，的功率均為

D. 若只斷開后，原線圈的輸入功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，粗糙細(xì)桿與豎直光滑圓軌AB相切于A點(diǎn)，B為圓弧軌道的最高點(diǎn)，圓弧軌道半徑R=1m，細(xì)桿與水平面之間的夾角θ=37°。一個(gè)m=2kg的小球穿在細(xì)桿上，小球與細(xì)桿間動摩擦因數(shù)μ=0.3。小球從靜止開始沿桿向上運(yùn)動，2s后小球剛好到達(dá)A點(diǎn)，此后沿圓弧軌道運(yùn)動，全過程風(fēng)對小球的作用力方向水平向右，大小恒定為40N。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)對軌道作用力的大小及方向。

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