如圖所示，在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v＝2.04×107m/s的b射線．B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢E＝15V，內(nèi)阻r＝2.5Ω，滑動變阻器在0～10Ω之間可調(diào)．圖中滑動變阻器滑片置于中點，A、B間距d＝10cm，M為熒光屏(足夠大)，它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)．已知b 粒子的比荷e/m＝1.7×1011C/kg，不計b 射線所形成的電流對電路的影響．求：

(1)閉合開關(guān)S后，AB間的場強的大��；

(2)b粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間；

(3)切斷開關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強磁場，磁場強度大小B＝6.0×10－4T．這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑區(qū)的長度．

答案：見詳解
解析：

(1)由閉合電路歐姆定律得：

I＝＝A＝1.2A

UAB＝IR/2＝1.2×10/2V＝6.0V

UAB＝IR/2＝1.2×10/2V＝6.0V

由EAB＝UAB/d＝6.0/0.1V/m＝60V/m．

(2)b粒子在兩板間運動只受電場力作用，其加速度為a＝F/m＝eE/m＝1.7×1011×60m/s2＝1.02×1013m/s2．

分析可知，沿A板方向射出的b粒子做類似平拋運動到達(dá)B板所用的時間最長．根據(jù)d＝a·t2，

所以t＝＝＝1.4×10－7s．

(3) b粒子垂直進入磁場只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動

有：evB＝mv2/r　　①

得：r＝mv/eB　�、�

所以

r＝2.04×107/(1.7×1011×6.0×10－4)m＝0.2m

熒光屏亮斑區(qū)的上邊界就是沿A板射出的b粒子所達(dá)到的a點(r－d)2＝＝r2　�、�

＝m＝m

＝0.17m．

熒光屏亮斑區(qū)的下邊界就是b粒子軌跡與屏相切的c點(或作軌跡圖)有　　(r－d)2＋＝r2　�、�

比較③④兩式，有

＝

在豎直方向上亮斑區(qū)的長度為

＝2＝2×0.17m＝0.34m．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖北模擬）如圖所示，在鉛板A上放一個放射源C，可向各個方向射出速率為v的β射線，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器的總阻值為R．圖中滑動變阻器滑片置于中點，AB間的間距為d，M為足夠大的熒光屏，M緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)．已知β粒子質(zhì)量為m，電量為e．不計β射線所形成的電流對電路的影響，求：
（1）閉合開關(guān)S后，AB間場強的大小是多少？
（2）β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間是多少？
（3）切斷開關(guān)S，并撤去金屬B，加上垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，設(shè)加上磁場后β粒子仍能到達(dá)熒光屏，這時在熒光屏上發(fā)亮區(qū)的長度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在鉛板A上有一個發(fā)射源C，可向各個方向射出速率v0=2.8×106m/s的電子，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢E=20V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器范圍為0～20Ω，A、B間距d=10cm，M為熒光屏（足夠大），它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)，已知電子的比荷
em
=1.75×1011C/kg，現(xiàn)將圖中滑動變阻器滑片置于Rap=5.6Ω，閉合開關(guān)后，求：
（1）A、B間場強大小；
（2）不同方向射出的電子到達(dá)熒光屏的時間不同，則電子到達(dá)熒光屏的最長時間和電子到達(dá)熒光屏范圍的最大寬度是多少；
（3）調(diào)節(jié)R使粒子打在熒光屏上面積范圍縮小為原來一半，此時調(diào)節(jié)Rap多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v為2.04×107 m/s的β射線，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢E為15V，內(nèi)阻r為2.5Ω，滑動變阻器在0～10Ω之間可調(diào)．圖中滑動變阻器滑片置于中點，A、B間距d為10cm，M為熒光屏（足夠大），它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)，β粒子穿過金屬網(wǎng)打到熒光屏?xí)r，熒光屏上就會出現(xiàn)亮斑．已知β粒子的比荷e/m為1.7×1011 C/kg，不計β射線所形成的電流對電路的影響．求：
（1）閉合電鍵S后，AB間的場強的大小；
（2）β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間；
（3）切斷電鍵S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)，范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=6.0×10-4 T，這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v =2.04×107 m/s的β射線。B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢E=15 V，內(nèi)阻r =2.5 Ω，滑動變阻器在0～10 Ω之間可調(diào)。圖中滑動變阻器滑片置于中點，A、B間距d =10 cm，M為熒光屏（足夠大），它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè)，已知β粒子的荷質(zhì)比e/m=1.7×10 11C/kg，不計β射線所形成的電流對電路的影響。求：?

（1）閉合開關(guān)S后，AB間的場強大小；?

（2）β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的區(qū)域形狀及大小；?

（3）切斷開關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=6.0×10-4T,這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑區(qū)的長度。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年重慶市高高三上學(xué)期第四次月考理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

（19分）如圖所示，在鉛板A上放一個放射源C可向各個方向射出速率為的射線，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動勢為，內(nèi)阻為，滑動變阻器總阻值為，圖中滑動變阻器滑片置于中點，A、B間距為d，M為熒光屏（足夠大），它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè)，已知粒子的質(zhì)量為，不計射線所形成的電流對電路的影響，求：

（1）閉合開關(guān)S后，AB間的場強的大小是多少?

（2）粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間?

（3）切斷開關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，設(shè)加上B后粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長度是多少?

 

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