兩塊金屬板a、b平行放置,板間存在與勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng),假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間,沿垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向射入場(chǎng)中,無偏轉(zhuǎn)地通過場(chǎng)區(qū),如圖8-3-13所示.已知板長(zhǎng)l=10 cm,兩板間距d=3.0 cm,兩板間電勢(shì)差U=150 V,v0=2.0×107 m/s.求:

圖8-3-13

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過電場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離,以及電子通過場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能增加多少.(電子的比荷=1.76×1011 C/kg,電子電荷量的大小e=1.60×10-19 C)

思路點(diǎn)撥:電子重力較小可以忽略不計(jì),當(dāng)不同速率的帶電粒子進(jìn)入正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域后,只有v=的粒子才能做勻速直線運(yùn)動(dòng),這與粒子的質(zhì)量和電荷量無關(guān),所以這種裝置稱為速度選擇器.分析知洛倫茲力方向向上,電場(chǎng)力方向向下,兩力必須平衡.當(dāng)撤去磁場(chǎng),電子只受電場(chǎng)力,做類平拋運(yùn)動(dòng).

解析:(1)電子進(jìn)入正交的電磁場(chǎng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn),則滿足

Bev0=e  B==2.5×10-4 T.

(2)設(shè)電子通過場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離為y1

y1=at2=··=1.1×10-2 m

ΔEk=eEy1=ey1=8.8×10-18 J=55 eV.

答案:(1)2.5×10-4 T  (2)1.1×10-2 m  55 eV


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(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過電場(chǎng)時(shí)偏離人射方向的距離,以及電子通過場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能增加多少?(電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比e/m=1.76×1011C/kg,電子電荷量的大小e=1.60×10-19C)

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(1)求a、b兩板間的電勢(shì)差U為多大.
(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過電場(chǎng)偏離入射方向的距離.
(3)求撤去磁場(chǎng)后,電子通過電場(chǎng)區(qū)增加的動(dòng)能.

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(1)求a、b兩板間的電勢(shì)差U為多大.

(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過電場(chǎng)偏離入射方向的距離.

(3)求撤去磁場(chǎng)后,電子通過電場(chǎng)區(qū)增加的動(dòng)能.

 

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(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過電場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離,以及電子通過場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能的增加量(電子所帶電量的大小與其質(zhì)量之比=1.76×1011C/kg,電子帶電量的大小e=1.60×10-19C)

 

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