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        1. 【題目】如圖所示,平面內(nèi),有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個速率均為的電子,形成寬為2b,在軸方向均勻分布且關(guān)于軸對稱的電子流。電子流沿方向射入一個半徑為R,中心位于原點O的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直xOy平面向里,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點射出,在磁場區(qū)域的正下方有一對平行于軸的金屬平行板KA,其中K板與P點的距離為d,中間開有寬度為且關(guān)于軸對稱的小孔。K板接地,AK兩板間加有正負、大小均可調(diào)的電壓,穿過K板小孔到達A板的所有電子被收集且導(dǎo)出,從而形成電流。已知,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子間相互作用。

          (1)求磁感應(yīng)強度B的大。

          (2)求電子從P點射出時與負軸方向的夾角θ的范圍;

          (3)當時,每秒經(jīng)過極板K上的小孔到達極板A的電子數(shù);

          (4)畫出電流變化的關(guān)系曲線(在答題紙上的方格紙上)。

          【答案】(1),(2)60o,(3)(4)

          【解析】

          由題意可以知道是磁聚焦問題,即

          (1)軌道半徑R=r

          根據(jù)

          解得

          (2)運動軌跡圖如下

          上端電子從P點射出時與負y軸最大夾角,由幾何關(guān)系

          解得

          同理下端電子從p點射出與負y軸最大夾角也是600

          所以電子從P點射出時與負軸方向的夾角θ的范圍

          (3)進入小孔的電子速度與y軸間夾角正切值大小為

          解得:

          此時對應(yīng)的能夠進入平行板內(nèi)電子長度為根據(jù)幾何關(guān)系知:

          設(shè)每秒能到達A板的電子數(shù)為n,

          則由比例關(guān)系知:

          解得

          (4)有動能定理得出遏止電壓 與負y軸成450角的電子的運動軌跡剛好與A板相切,此時速度為 其逆過程是類平拋運動,達到飽和電流所需要的最小反向電壓 或者根據(jù)(3)可得飽和電流大小 作圖如下:

          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,曲線是一顆繞地球做圓周運動衛(wèi)星軌道的示意圖,其半徑為R;曲線是一顆繞地球橢圓運動衛(wèi)星軌道的示意圖,O點為地球球心,AB為橢圓的長軸,兩軌道和地心都在同一平面內(nèi),已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等,萬有引力常量為G,地球質(zhì)量為M,下列說法正確的是

          A. 橢圓軌道的半長軸長度為R

          B. 衛(wèi)星在軌道的速率為v0,衛(wèi)星在軌道B點的速率為vB, v0vB

          C. 衛(wèi)星在軌道的加速度大小為a0,衛(wèi)星在軌道A點加速度大小為aA,則a0aA

          D. OA=0.5R,則衛(wèi)星在B點的速率vB

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,兩平行直導(dǎo)線豎直放置,通以方向相反大小相等的電流,a、b兩點位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則

          A. b點的磁感應(yīng)強度為零

          B. 導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里

          C. 導(dǎo)線受到的安培力方向向右

          D. 同時改變了導(dǎo)線的電流方向,導(dǎo)線受到的安培力方向不變

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖甲所示,一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場.已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=1.0 ,所圍成矩形的面積S=0.040 m2,小燈泡的電阻R=9.0 ,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為e=NBMS cos t,其中BM為磁感應(yīng)強度的最大值,T為磁場變化的周期.忽略燈絲電阻隨溫度的變化,求:

          (1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;

          (2)小燈泡消耗的電功率;

          (3)在磁感應(yīng)強度變化的0~ 時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】勁度系數(shù)為20 N/cm的彈簧振子,它的振動圖像如下圖所示,則

          A. 在圖中A點對應(yīng)的時刻,振子所受的彈力大小為0.5N,方向指向x軸的負方向

          B. 在圖中A點對應(yīng)的時刻,振子的速度方向指向x軸的正方向

          C. 0~4 s內(nèi)振子做了1.75次全振動

          D. 0~4 s內(nèi)振子通過的路程為3.5cm,位移為0

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示是一個柱體棱鏡的橫截面圖,圖中MN1/4圓弧,點E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達其上的所有光線。已知該棱鏡的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線能從棱鏡NM射出的范圍是

          A. NE1 B. NF1 C. NG1 D. NH1

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】圖甲為某一列簡諧波時刻的圖象,圖乙是這列波上原點O從這一時刻起的振動圖象,試求:

          1)波的傳播方向和波速大;

          2)經(jīng)過2.5s后,P質(zhì)點的位移和P質(zhì)點運動的路程。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】用油膜法估測分子的大小的實驗中,某同學(xué)用1mL油酸配成500mL的油酸酒精溶液,又用滴管測得每100滴這種溶液的總體積為1mL。將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上,在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫有邊長為1cm的正方形小格的紙上,如圖所示。

          (1)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為___________mL;

          (2)數(shù)出油膜所占的面積,則可估算出每個油酸分子的直徑約為__m。(結(jié)果取1位有效數(shù)字)

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛,某時刻速度為,從該時刻起汽車開始加速,經(jīng)過時間t前進的距離為s,此時速度達到最大值,設(shè)在加速過程中發(fā)動機的功率恒為P,汽車所受阻力恒為Fμ,則這段時間內(nèi)牽引力所做的功錯誤的表達式為

          A. Pt B. C. D.

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          同步練習(xí)冊答案