Processing math: 100%
19.如圖所示的是電視機(jī)顯像管的原理圖.涂有特殊材料的陰極K,在燈絲加熱時(shí)會(huì)逸出電子(初速度可看作零,質(zhì)量為m,電荷量為-e),逸出的電子經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速和匯聚后,形成一束很細(xì)的電子束射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū).已知磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)1,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示,磁場(chǎng)右側(cè)邊界離熒光屏的距離為L(zhǎng)2.求:

(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度大�。�
(2)電子在磁場(chǎng)中的最小偏半徑和最大偏轉(zhuǎn)角;
(3)熒光屏發(fā)光范圍的寬度.(結(jié)果以最大半徑和最大偏轉(zhuǎn)角表示)

分析 (1)電子在加速電場(chǎng)中,由電場(chǎng)力做正功,獲得動(dòng)能,根據(jù)動(dòng)能定理可求得電子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度大小.
(2)電子進(jìn)入磁場(chǎng)后由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得到軌跡半徑表達(dá)式,分析半徑與B的關(guān)系,即可得到最小偏轉(zhuǎn)半徑.并由幾何知識(shí)求出最大偏轉(zhuǎn)角.
(3)由幾何知識(shí)求解熒光屏發(fā)光范圍的寬度.

解答 解:(1)電子在加速電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng),
由動(dòng)能定理得:eU=12mv20-0,解得:v0=2eUm
(2)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:ev0B=mv20r,解得:r=mv0qB=1B2mUe
由上式可知:B越大,偏轉(zhuǎn)半徑r越小,所以由題意可得當(dāng)B=B0時(shí),粒子半徑最小,故最小的偏轉(zhuǎn)半徑為
 rmin=mv0eB0=1B02mUe
而當(dāng)偏轉(zhuǎn)半徑最小時(shí),偏轉(zhuǎn)角度最大,設(shè)最大偏轉(zhuǎn)角為α
則 sinα=L1rmin=L1B0e2mU
得 α=arcsinL1B0e2mU
(3)熒光屏上發(fā)光的范圍寬度 d=2r2minL21+L2tanα
答:
(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度大小是2eUm;
(2)電子在磁場(chǎng)中的最小偏轉(zhuǎn)半徑為1B02mUe,最大偏轉(zhuǎn)角為arcsinL1B0e2mU;
(3)熒光屏發(fā)光范圍的寬度為2r2minL21+L2tanα.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),分析清楚電子的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律即可正確解題,解題時(shí)注意幾何知識(shí)的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為鏡像核,例如32He是31H的鏡像核,同樣31H也是32He的鏡像核.下列說法正確的是( �。�
A.137N和136C互為鏡像核
B.157N和168O互為鏡像核
C.核反應(yīng)21H+31H→42He+10n是α衰變
D.將氚核(31H)分解成一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子時(shí)一定放出能量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.圖中ABCD是一條長(zhǎng)軌道,其中AB段是傾角為θ的斜面,CD是水平的,BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧,其長(zhǎng)度可以略去不計(jì),一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,沿軌道滑下,最后停在D點(diǎn),A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖所示,現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊,使它緩慢地由D點(diǎn)推回到A點(diǎn)時(shí)停下,設(shè)滑塊與軌道間的摩擦系數(shù)為μ,則推力做的功等于( �。�
A.μmg(s+hsinθB.μmg(s+hcotθ)C.mghD.2mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下列關(guān)于物體的平衡狀態(tài)的說法,正確的是(  )
A.只有在靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體才處于平衡狀態(tài)
B.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體,上升到最高點(diǎn)時(shí)速度為零,此瞬間物體處于平衡狀態(tài)
C.若一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體靜止,則此物體處于平衡狀態(tài)
D.若一個(gè)物體所受合外力為零,則此物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)人頂著直桿水平勻速移動(dòng),若猴子經(jīng)過3s時(shí)間沿桿向上滑動(dòng)3.6m的高度,同時(shí)人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為5.4m.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)試畫出猴子移動(dòng)的軌跡.
(2)求猴子向上滑動(dòng)3.6m高度時(shí)的對(duì)地位移大小.
(3)求猴子向上滑動(dòng)3.6m高度時(shí)的對(duì)地速度的大小和方向.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣板PQ右方區(qū)域垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B=5.0×10-2 T,MN是與PQ平行的磁場(chǎng)的右邊界,d=0.2,在PQ上的小孔O處有放射源,放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各個(gè)方向均勻地射出速率為 v=2×106m/s某種帶正電的粒子,粒子的質(zhì)量m=1.6×10-27kg,所帶電量q=3.2×10-19C,不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用.
(1)求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑.
(2)從邊界MN射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.有一直角三角形OAC,OC水平且長(zhǎng)為12 cm,其下方存在垂直O(jiān)C向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),∠C=30°,AC上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=1 T,OA左側(cè)也存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2未知,一質(zhì)量為m=8×10-10kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電粒子從M點(diǎn)由靜止釋放,MC=8 cm,MC⊥OC,粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng),恰好經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn),不計(jì)粒子重力,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��;
(2)未知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大�。�
(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.“B超”可用于探測(cè)人體內(nèi)臟的病變狀況,如圖是超聲波從肝臟表面入射,經(jīng)折射與反射,最后從肝臟表面射出的示意圖.超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似,可表述為sinθ1sinθ2=v1v2(式中θ1是入射角,θ2是折射角,v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度),超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同.已知v2=0.9v1,入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d,入射角是i,腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行,求解腫瘤離肝臟表面的深度h為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.在一次實(shí)驗(yàn)探究課上,某同學(xué)利用自由落體來探究機(jī)械能守恒定律,該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí) 的情形如圖所示,他將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通低壓電源后釋放紙帶.
(1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤?br />①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電②重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)
(2)該同學(xué)在教師的引導(dǎo)下規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了幾條(3-5條)打出一系列點(diǎn)的紙帶,在選點(diǎn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),有以下幾種方案,其 中對(duì)選取紙帶的1、2兩點(diǎn)間距離要求小于或接近2mm的是方案一,(填“一”或“二”)
方案一:利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算;
方案二,任取兩點(diǎn)計(jì)算.
(3)該同學(xué)最終選擇了方案一,結(jié)合圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,他從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn).測(cè)量從第一點(diǎn)到 其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出12 v2-h圖象,其中圖象的斜率表示重力加速度g.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案