如圖所示是說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長為l．電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后從兩平行板間的中央處垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)電子質(zhì)量為m、電量為e．求：
（1）經(jīng)電場加速后電子速度v的大��；
（2）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多大？
解（1）經(jīng)電場加速后電子的動能定理得
eU1=
1
2
mv2
則經(jīng)電場加速后電子的速度為：v=
2eU1
m

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)角度最大時的偏轉(zhuǎn)量為
d
2

電子所受偏轉(zhuǎn)電場的電場力：F=eE2=e
U2
d

電子沿偏轉(zhuǎn)電場方向作初速度為零的勻加速直線運動，則有：
d
2
=
1
2
?
F2
m
t2
又t=
l
v

聯(lián)立求解，得：U2=
2d2U1
l2

答：
（1）經(jīng)電場加速后電子速度v的大小是
2eU1
m
；
（2）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是
2d2U1
l2
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根足夠長電阻不計的光滑導(dǎo)軌MM′和NN′間距為L=0.1m與水平方向成θ=30°角，MM’和NN’間有垂直導(dǎo)軌向上，磁感應(yīng)強度B0=1T的勻強磁場，質(zhì)量m0=0.1kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab垂直橫跨在導(dǎo)軌上，電阻R=0.1Ω，在其兩端連接豎直放置的間距為d=0.1m的平行金屬板，板間有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B1=2T的勻強磁場．粒子源能發(fā)射沿水平方向的速率、質(zhì)量和電量皆不相同的帶電的粒子，經(jīng)過金屬板后部分粒子從與粒
子源處在同一水平線的小孔O飛入垂直紙面向里強度B2=4T寬度為d的勻強磁場ABCD區(qū)域．在磁場左下邊界處放置如圖所示的長2d的感光板．已知：導(dǎo)軌電阻不計，粒子重力不計．（g取10m/s2）
求：（1）釋放ab棒后ab棒能達到的最大速度vm的大��；
（2）ab棒達到最大速度后，能從O點進入B2磁場區(qū)域的粒子速度v的大小；
（3）感光板上能接收到的粒子比荷（
q
m
）的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

已知質(zhì)子與氦核的質(zhì)量之比為1：4，電荷量之比為1：2．當(dāng)質(zhì)子和氦核在同一勻強磁場中做半徑相同的圓周運動時．設(shè)此時質(zhì)子的動能為E1，氦核的動能為E2，則E1：E2等于（　�。�
A．4：1B．2：1C．1：1D．1：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，abcd是一個長方形盒子，在ad邊和cd邊上各開有小孔f和e，e是cd邊上的中點，熒光屏M平行cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點位置．盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子經(jīng)電壓為U的電場加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi)，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出．若已知fd=
3
L，cd=2L，屏M與cd間的距離為
3
L，不計粒子重力和粒子之間的相互作用力．
（1）求帶電粒子的比荷
q
m
；
（2）求帶電粒子從f孔運動到屏M的時間t；
（3）若撤去磁場，盒子內(nèi)加一平行于ad邊的勻強電場，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后仍恰好從e孔射出，求電場強度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，左側(cè)為兩間距d=10cm的平行金屬板，加上電壓；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B1，三角形底點A與下金屬板平齊，AB邊的中點P恰好在上金屬板的右端點；三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強磁場B2．現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個重力不計的帶電微粒，微粒質(zhì)量m=1.0×10-10kg，帶電荷量q=-1.0×10-4C；帶電粒子恰好從P點垂直AB邊以速度v=2×105m/s進入磁場，則
（1）求帶電微粒的初速度v0；
（2）若帶電微粒第一次垂直穿過AC，則求磁感應(yīng)強度B1及第一次在B1中飛行時間；
（3）帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后，求
B2
B1
的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，是a、b、c三個粒子（不計重力）在同一點以相同的速度大小和方向垂直射入同一勻強磁場B后所形成的三條運動軌跡，由此可以判斷（　　）
A．a(chǎn)粒子帶正電B．c粒子帶正電
C．b粒子帶正電D．b粒子帶負電

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在半徑為R=
mv0
qB
的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板MN．帶正電粒子從圓弧頂點P以速率v0平行于紙面進入磁場，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，粒子重力不計．若粒子對準圓心射入，則下列說法中錯誤的是（　�。�
A．粒子一定沿半徑方向射出
B．粒子在磁場中運動的時間為
πm
2qB
C．若粒子速率變?yōu)?v0，穿出磁場后一定垂直打到感光板MN上
D．粒子以速度v0從P點以任意方向射入磁場，離開磁場后一定垂直打在感光板MN上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在xoy平面內(nèi)y軸與MN邊界之間有沿x軸負方向的勻強電場，y軸左側(cè)和MN邊界右側(cè)的空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場，MN邊界與y軸平行且間距保持不變．一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以速度v0從坐標原點O沿x軸負方向射入磁場，每次經(jīng)過磁場的時間均為t0，粒子重力不計．
（1）求磁感應(yīng)強度的大小B．
（2）若t=5t0時粒子回到原點O，求電場區(qū)域的寬度d和此時的電場強度E0．
（3）若帶電粒子能夠回到原點0，則電場強度E應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好在電壓為U時并被加速，且電場可視為勻強電場。質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，下列說法正確的是
A．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高，質(zhì)子的能量E將越大
B．磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U不變， D形盒半徑R越大、質(zhì)子的能量E將越大
C．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高, 質(zhì)子的在加速器中的運動時間將越長
D．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高，質(zhì)子在加速器中的運動時間將越短

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