【題目】如圖所示,在空間中分布一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,磁場邊界為MN(垂直紙面的一個(gè)平面)在磁場區(qū)域內(nèi)有一電子源S向紙面內(nèi)各個(gè)方向均勻、持續(xù)不斷地發(fā)射電子。不計(jì)電子間的相互作用,并設(shè)電子源離界面MN的距離為L.電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e

1)電子源S發(fā)射的電子速度達(dá)到多大時(shí)界面MN上將有電子逸出?

2)若電子源S發(fā)射的電子速度大小均為,則在界面MN上多寬范圍內(nèi)有電子逸出?

3)若電子速度大小為,則逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為多少?

【答案】1;(2)(L;(3

【解析】

1)臨界圖如下:

由洛倫茲力提供向心力:=evB,得:r=;
2r=L,得v=;
2)畫出臨界圖:

v=代入r=,有:得r=L;
A下方A、B兩點(diǎn)之間有電子射出,故:YAB=L
A點(diǎn)上方AC兩點(diǎn)之間有電子射出,故:yAC==

綜上,在邊界寬度為(L的范圍內(nèi)有電子射出;
3)臨界圖如圖:

v=代入r=
r=2L;
由幾何知識有:cosθ1==,
所以θ1=30°,
同理亦有θ2=30°
可得速度方向在θ角內(nèi)的電子都可以從MN邊界射出,由幾何知識有θ=60°;
又點(diǎn)電子源S,向四面八方均勻地,持續(xù)不斷地發(fā)射電子,故逸出的電子數(shù)占總發(fā)射電子數(shù)的比例為=

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】如圖所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,AB兩端接在電壓恒定的電源上,(  )

A. S斷開時(shí),R1R2的電壓之比為15

B. S閉合時(shí),通過R1R2的電流之比為21

C. S閉合時(shí),R1R2兩端的電壓之比為15

D. S斷開與閉合兩種情況下,電阻R1兩端的電壓之比為21

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在ad邊中點(diǎn)O,方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角θ = 30°、大小為v0的帶正電粒子,已知粒子質(zhì)量為m,電量為q,ad邊長為Lab邊足夠長,粒子重力不計(jì),求:粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍;

.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬桿MN用兩根絕緣細(xì)線懸于天花板的O、O′點(diǎn)桿中通有垂直于紙面向里的恒定電流空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,桿靜止時(shí)處于水平,懸線與豎直方向的夾角為θ,若將磁場在豎直面內(nèi)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°,在轉(zhuǎn)動過程中通過改變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小保持懸線與豎直方向的夾角不變,則在轉(zhuǎn)動過程中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化情況是

A. 一直減小 B. 一直增大

C. 先減小后增大 D. 先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1如圖甲所示,兩根足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=0.3 m,在導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5 T。一根直金屬桿MNv=2 m/s的速度向右勻速運(yùn)動,桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。桿MN的電阻r1=1 Ω,導(dǎo)軌的電阻可忽略。求桿MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1。

2如圖乙所示,一個(gè)匝數(shù)n=100的圓形線圈,面積S1=0.4 m2,電阻r2=1 Ω。在線圈中存在面積S2=0.3 m2垂直線圈平面(指向紙外)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖丙所示。求圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2

3將一個(gè)R=2 Ω的電阻分別與圖甲和圖乙中的a、b端相連接,然后b端接地。試判斷以上兩種情況中,哪種情況a端的電勢較高?并求出較高的電勢φa。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】閉合金屬線圈abcd位于水平方向的勻強(qiáng)磁場的上方h處,由靜止開始下落后進(jìn)入磁場,如圖所示在運(yùn)動過程中,線框平面始終和磁場方向垂直,不計(jì)空氣阻力,那么線框在進(jìn)入磁場的過程中可能( 。

A. 加速運(yùn)動 B. 勻速運(yùn)動

C. 減速運(yùn)動 D. 靜止?fàn)顟B(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定某金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中某學(xué)生進(jìn)行了如下操作:

(1)利用游標(biāo)卡尺測金屬絲直徑d,如圖1所示為游標(biāo)20格游標(biāo)卡尺的局部,d=______mm.

(2)測量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖2所示,閉合開關(guān)S,先后將電壓表右側(cè)接線端Pa、b點(diǎn)時(shí),電壓表和電流表示數(shù)如下表所示.

U(V)

I(A)

接線端Pa

1.84

0.15

接線端Pb

2.40

0.15

該學(xué)生認(rèn)真觀察到兩次測量中,電流表的讀數(shù)幾乎未變,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是______。

比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻RX=______Ω (保留兩位有效數(shù)字),從系統(tǒng)誤差角度分析,RX的測量值RX與其真實(shí)值RX比較,RX__________RX。(“<”、“=”“>”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD為豎直放在電場強(qiáng)度為E=104 N/C的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的ABC部分是半徑為R=0.5m的半圓環(huán)(B為半圓弧的中點(diǎn)),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點(diǎn),D為水平軌道的一點(diǎn),而且CD=4R,把一質(zhì)量m=100g、帶電荷量q=104 C的負(fù)電小球,放在水平軌道的D點(diǎn),由靜止釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動.g=10 m/s2,求:

(1)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的動能EKB=?

(2)運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫κ嵌啻螅?/span>

(3)為了使帶電小球在半圓弧軌道上運(yùn)動不脫軌,小球在水平軌道上釋放的位置到C點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20186141時(shí)分,探月工程娥四號任務(wù)鵲橋中繼星成功實(shí)施軌道捕獲控制,進(jìn)入環(huán)繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日點(diǎn)的使命軌道,成為世界首顆運(yùn)行在地月點(diǎn)軌道的衛(wèi)星,地月是個(gè)有趣的位置在這里中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的周期與月球燒地球轉(zhuǎn)動的周期相同,下列說法正確的是

A. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的角速度大

B. 鵲橋中繼星與地心的連線及月球與地心的連線在相同時(shí)間內(nèi)分別掃過的面積相等

C. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度小

D. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心力由地球和月球的萬有引力共同提供

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