17.如圖3-106所示為測(cè)量某種離子的荷質(zhì)比的裝置.讓中性氣體分子進(jìn)入電離室A.在那里被電離成離子.這些離子從電離室的小孔飄出.從縫S1進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速.然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).最后打在底片上的P點(diǎn).已知加速電壓為U.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.縫S2與P之間的距離為a.離子從縫S1進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度不計(jì).求該離子的荷質(zhì)比q/m. 18.示波器是一種多功能電學(xué)儀器.可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形.它的工作原理等效成下列情況:真空室中電極K發(fā)出電子.經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后.由小孔S沿水平金屬板A.B間的中心線射入板中.板長(zhǎng)L.相距為d,在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓.前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì).電場(chǎng)全部集中在兩板之間.且分布均勻.在每個(gè)電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi).電場(chǎng)視作恒定的.在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的熒光屏.中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交.當(dāng)?shù)谝粋(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí).使屏以速度v沿-x方向運(yùn)動(dòng).每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后.在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回到初始位置.然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng).(已知電子的質(zhì)量為m.帶電量為e.不計(jì)電子重力)求: 圖3-107 (1)電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度, (2)要使所有的電子都能打在熒光屏上.圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件? (3)要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形.熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置?計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度.在如圖3-107丙所示的x-y坐標(biāo)系中畫出這個(gè)波形. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在真空中,半徑為r=3×10-2 m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向如圖3-2-2所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,一個(gè)帶正電的粒子,以初速度v0=106 m/s從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng),已知該粒子的比荷=108 C/kg,不計(jì)粒子重力,則:

3-2-2

(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少?

(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角,求入射時(shí)v0方向與ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角α.

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已知電子的質(zhì)量m=9.1×10-31 kg,電荷量e=1.6×10-19 C,它以初速度v0=3.0×106 m/s 沿著與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向射入寬度l=6.0×10-2 m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×103 N/C,方向如圖18-1-9所示.求:

18-1-9

(1)電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(2)電子射離電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向;

(3)電子飛離電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)移量y.

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如圖15-7-8所示,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60 T.磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光直板ab,板面與磁場(chǎng)方向平行.在距ab的距離為t=16 cm處,有一個(gè)點(diǎn)狀的α放射源S,它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s.已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比=5.0×107 C/kg.現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的α粒子,求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.(α粒子帶正電)

15-7-8

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一組太空人乘坐太空穿梭機(jī),去修理位于離地球表面6.0×105 m的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H.機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭,而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)千米處.如圖5-4-5所示,設(shè)G為引力常量而M為地球質(zhì)量(已知地球半徑為6.4×106 m).

圖5-4-5

(1)在穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為70 kg的太空人的視重是多少?

(2)計(jì)算軌道上的重力加速度及穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期.

(3)穿梭機(jī)須首先進(jìn)入半徑較小的軌道,才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡,試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)在原軌道上加速還是減速.說(shuō)明理由.

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如圖11-4-15所示,電子源每秒鐘發(fā)射2.5×1015個(gè)電子,電子以v0=8.0×106 m/s的速度穿過(guò)P板上的A孔,從M、N兩平行板正中央進(jìn)入兩板間,速度方向平行于板M且垂直于兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩極板MN間電壓始終為UMN=80.0 V,兩極板間距離d=1.00×10-3 m.電子在板M、N間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入C、D兩平行板組成的已充電的電容器中,電容器電容為8.0×10-8 F,電子打到D板后就留到D板上.在t1=0時(shí)刻,D板電勢(shì)較C板的電勢(shì)高818 V,在t2=T時(shí)刻,開(kāi)始有電子打到M板上,已知電子質(zhì)量M=9.1×10-31 kg,電荷量e=1.6×10-19 C,兩板C、P均接地,電子間不會(huì)發(fā)生碰撞(忽略電子所受的重力):求:

圖11-4-15

(1)兩極板MN間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(2)T時(shí)刻打到M板上每個(gè)電子的動(dòng)能Ek(以eV為單位);

(3)最終到達(dá)D板的電子數(shù)n;

(4)在CD間的電壓變化為600 V時(shí)刻,每個(gè)電子作用到D板的沖量I.

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