【題目】電視機(jī)中顯像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束,并在變化的磁場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖(俯視圖)如圖甲所示,在電子槍右側(cè)的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng),偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)可簡(jiǎn)化為由通電螺線管產(chǎn)生的與紙面垂直的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)分布的區(qū)域?yàn)閳A形(如圖乙所示),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=μN(yùn)I,式中μ為磁常量,N為螺線管線圈的匝數(shù),I為線圈中電流的大小。由于電子的速度極大,同一電子穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中可認(rèn)為磁場(chǎng)沒(méi)有變化,是穩(wěn)定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,電子槍加速電壓為U,磁常量為μ,螺線管線圈的匝數(shù)N,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r,其圓心為O點(diǎn)。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),電子束通過(guò)O點(diǎn),打在熒光屏正中的M點(diǎn),O點(diǎn)到熒光屏中心的距離OM=L。若電子被加速前的初速度和所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場(chǎng)對(duì)電子束的影響均可忽略不計(jì),不考慮相對(duì)論效應(yīng)及磁場(chǎng)變化所激發(fā)的電場(chǎng)對(duì)電子束的作用。

(1)求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏上P點(diǎn)時(shí)的速率;

(2)若電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后速度的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,求此種情況下電子穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),螺線管線圈中電流I0的大小;

(3)當(dāng)線圈中通入如圖丙所示的電流,其最大值為第(2)問(wèn)中電流的0.5倍。求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成“亮線”的長(zhǎng)度。

【答案】(123

【解析】試題分析:(1)設(shè)經(jīng)過(guò)電子槍加速電場(chǎng)加速后,電子的速度大小為v。

根據(jù)動(dòng)能定理有: 2分)

解得: 1分)

2)設(shè)電子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)的半徑為,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。

根據(jù)幾何關(guān)系有: 1分)

洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有: 1分)

由題知

解得: 1分)

3)設(shè)線圈中電流為0.5I0時(shí),偏轉(zhuǎn)角為,此時(shí)電子在屏幕上落點(diǎn)距M點(diǎn)最遠(yuǎn)。

此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度,

軌跡圓半徑1分)

1分)

電子在屏幕上落點(diǎn)距M點(diǎn)最遠(yuǎn)距離1分)

亮線長(zhǎng)度1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】2016年11月18日14時(shí)07分,神舟十一號(hào)載人飛船返回艙平安降落在內(nèi)蒙古阿木古郎大草原著陸場(chǎng),如圖所示,假設(shè)神舟十一號(hào)返航過(guò)程中某段時(shí)間內(nèi)在近地軌道上運(yùn)行,則與在地球同步軌道上運(yùn)行的某通信衛(wèi)星相比(神舟十一號(hào)和該通信衛(wèi)星均認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng))

A. 神舟十一號(hào)的線速度大于該通信衛(wèi)星的線速度

B. 神舟十一號(hào)的角速度大于該通信衛(wèi)星的角速度

C. 神舟十一號(hào)的周期大于該通信衛(wèi)星的周期

D. 神舟十一號(hào)的加速度大于該通信衛(wèi)星的加速度

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【題目】如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r閉合電鍵S,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I, 在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端滑到b端的過(guò)程中

AU先變大后變小

BI先變大后變小

CU與I的比值先變小后變大

DU變化量與I變化量的比值不變

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【題目】下列情況中的物體,能看作質(zhì)點(diǎn)的是

A. 太空中繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星

B. 正在沖線的百米賽跑運(yùn)動(dòng)員

C. 勻速行駛著的汽車(chē)的車(chē)輪

D. 正在躍過(guò)橫桿的跳高運(yùn)動(dòng)員

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【題目】某質(zhì)點(diǎn)繞圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中不正確的是(

A. 因?yàn)樗乃俣确较驎r(shí)刻改變,因而它是變速運(yùn)動(dòng)

B. 因?yàn)樗乃俣却笮〔桓淖儯蚨莿蛩龠\(yùn)動(dòng)

C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體處于平衡狀態(tài)

D. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體處于勻變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

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【題目】如圖,電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r,閉合電鍵K將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為△V1△V2、△V3,理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是

A. A的示數(shù)增大 B. V2的示數(shù)增大

C. △V3△I的比值大于r D. △V1大于△V2

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【題目】(5分)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:

(1)甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F–x圖象,其中F為彈簧彈力,x為彈簧長(zhǎng)度。請(qǐng)通過(guò)圖甲,分析并計(jì)算,該彈簧的原長(zhǎng)x0=________cm,彈簧的彈性系數(shù)k=________N/m。該同學(xué)將該彈簧制成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時(shí),該彈簧的長(zhǎng)度x=________cm。

(2)乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖丙所示。下列表述正確的是 。

A.a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)

B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大

C.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比

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A. 燈泡L1變亮 B. 燈泡L2變亮 C. 燈泡L3亮度不變 D. 燈泡L4正常發(fā)光

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【題目】1798年,英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許做了一項(xiàng)偉大的實(shí)驗(yàn),他把這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的質(zhì)量”,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中首次測(cè)量出了( )

A. 地球表面附近的重力加速度 B. 地球的公轉(zhuǎn)周期

C. 月球到地球的距離 D. 引力常量

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