【題目】如圖所示為電子發(fā)射器原理圖，M處是電子出射口，它是寬度為d的狹縫．D為絕緣外殼，整個裝置處于真空中，半徑為a的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為v的電子；與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為2a.不考慮A、C的靜電感應(yīng)電荷對電子的作用和電子之間的相互作用，忽略電子所受重力和相對論效應(yīng)，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e.

(1)若A、C間加速電壓為U，求電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來的速度大小vC；

(2)若在A、C間不加磁場和電場時，檢測到電子從M射出形成的電流為I，求圓柱體A在t時間內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N.(忽略C、D間的距離以及電子碰撞到C、D上的反射效應(yīng)和金屬網(wǎng)對電子的吸收)

(3)若A、C間不加電壓，要使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)動能定理求解求電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來的速度大小；（2）根據(jù) 求解圓柱體A在時間t內(nèi)發(fā)射電子的數(shù)量N；（3）使由A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，則電子在 CA 間磁場中做圓周運(yùn)動時，其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切，由幾何關(guān)系求解半徑，從而求解B.

（1）對電子經(jīng) CA 間的電場加速時，由動能定理得

解得：

（2）設(shè)時間t從A中發(fā)射的電子數(shù)為N，由M口射出的電子數(shù)為n， 則

解得

（3）電子在 CA 間磁場中做圓周運(yùn)動時，其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切時，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)此軌跡圓的半徑為 ，則

解得：

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，螺線管導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相連接，一個帶正電的小球用絕緣絲線懸掛于兩金屬板間并處于靜止?fàn)顟B(tài)。線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場中，現(xiàn)將s閉合，當(dāng)磁場發(fā)生變化時小球?qū)⑵D(zhuǎn)。若磁場發(fā)生了兩次變化，且第一次比第二次變化快，第一次小球的最大偏角為；第二次小球的最大偏角為，則關(guān)于小球的偏轉(zhuǎn)位置和兩次偏轉(zhuǎn)角大小的說法正確的（ ）

A. 偏向B板，θ1＞θ2

B. 偏向B板，θ1＜θ2

C. 偏向A板，θ1＞θ2

D. 偏向A板，θ1＜θ2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行且足夠長的軌道水平放置，軌道間距為L=0.5m，且電阻不計.CD左側(cè)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=1T，CD右側(cè)處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2T.在軌道上有兩根長度稍大于L、質(zhì)量均為m=0.1kg、阻值均為R=0.5Ω的金屬棒a、b，金屬棒b用一根足夠長的絕緣細(xì)線跨過定滑輪與重錘相連．重錘的質(zhì)量M=0.1kg。某時刻金屬棒a在外力作用下以速度v0沿軌道向左做勻速直線運(yùn)動，在這一過程中金屬棒b恰好保持靜止.當(dāng)金屬棒a到達(dá)CD處時被固定，此后重錘開始下落，在落地前速度達(dá)到最大。忽略一切摩擦阻力，且不考慮金屬棒a、b間的相互作用力，重力加速度為g=10m/s2.求：

(1)金屬棒a勻速運(yùn)動的速度v0的大小；

(2)重錘能達(dá)到的最大速度v的大��；

(3)若從重錘開始下落起，到其達(dá)到最大速度的過程中，金屬棒b產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.2J.求重錘下落的高度H.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在絕緣的水平面上,相隔2L的,A、B兩點(diǎn)固定有兩個電量均為Q的正點(diǎn)電荷,C、O、D是AB連線上的三個點(diǎn),O為連線的中點(diǎn),CO=OD=L/2一質(zhì)量為m、電量為q的帶電物塊以初速度v0從c點(diǎn)出發(fā)沿AB連線向B運(yùn)動,運(yùn)動過程中物塊受到大小恒定的阻力作用當(dāng)物塊運(yùn)動到O點(diǎn)時,物塊的動能為初動能的n倍,到達(dá)D點(diǎn)剛好速度為零,然后返回做往復(fù)運(yùn)動,直至最后靜止在O點(diǎn)已知靜電力恒量為k,求:

(1)AB兩處的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小;

(2)物塊在運(yùn)動中受到的阻力的大小;

(3)帶電物塊在電場中運(yùn)動的總路程

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形線框與理想電流表、理想變壓器、燈泡連接電路如圖甲所示．燈泡標(biāo)有“36 V　40 W”的字樣且阻值可以視作不變，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1，線框產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則下列說法正確的是(　　)

A. 圖乙電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝36 sin(πt)V

B. 變壓器副線圈中的電流方向每秒改變50次

C. 燈泡L恰好正常發(fā)光

D. 理想變壓器輸入功率為20 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形磁場區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，PQ為圓形磁場的直徑，O為圓心磁場的圓心，OA為圓形磁場的水平半徑，圓心磁場的半徑為R，處于磁場邊界P點(diǎn)的粒子源不斷沿各個方向?qū)⑺俾?/span>v0的同種帶電粒子垂直磁場方向射入磁場。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝B0時，PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（ ）

A. 粒子一定帶負(fù)電

B. 粒子出磁場時速度方向一定垂直PQ

C. 粒子的比荷為

D. 若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖甲是焊接的原理示意圖．將半徑為r＝10 cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，t＝0時刻磁場方向垂直線圈所在平面向外．工件非焊接部分單位長度上的電阻R0＝1.0×10－3Ω·m－1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響．

(1) 在圖丙中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的it圖象(以逆時針方向電流為正)，并寫出必要的計算過程；

(2) 求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；

(3) 求t＝0.30 s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地。一帶電油滴位于兩板中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則(　)

A. 帶電油滴仍靜止在P點(diǎn)

B. 帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動

C. P點(diǎn)的電勢將升高

D. 電容器的電容減小，電容器的帶電量將減小

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