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1. 如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为
的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度
沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角。求:
(1)
金属板M、N间的电压U;
(2)
离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C (图中未画出)与坐标原点的距离OC和从P到C的时间
;
【考点】
带电粒子在电场中的加速; 带电粒子在电场中的偏转; 洛伦兹力的计算; 带电粒子在匀强磁场中的运动;
【答案】
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综合题
困难
能力提升
换一批
1. 如图所示为一真空示波器,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U
1
加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U
1
, M、N两板间的电压为U
2
, 两板间的距离为d,板长为L
1
, 板右端到荧光屏的距离为L
2
, 电子质量为m,电荷量为e.不计重力,求:
(1)
电子穿过A板时的速度大小;
(2)
P点到O点的距离.
(3)
电子打在荧光屏上的动能大小.
综合题
普通
2. 如图所示,竖直放置的平行板电容器两板间的电势差
, 在xOy平面直角坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场,离子源N放置在电容器左边极板的中间,可以水平向右发射带负电的离子.若离子进入电容器时速度为零,经电容器电场的加速后穿过右板垂直于y轴从P点处射入电场,并从x轴上的A点处射出.已知P点的纵坐标为
, A点的横坐标为
, 带电粒子的荷质比
, 不考虑带电粒子所受的重力.
(1)
求带电粒子从平行板电容器射出时的速度大小
;
(2)
求匀强电场的电场强度的大小E;
(3)
在过y轴上的B点处放一张感光胶片,感光胶片与x轴平行,B点的纵坐标为
. 带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光.若离子源发射的离子速度范围是
[
为第(1)问中求出的结果],求感光胶片上曝光点的横坐标范围.
综合题
困难
3. 示波器是一种常用的实验仪器,它常被用来显示电信号随时间变化的情况,其核心部件示波管的简化原理图如图所示。一电子(重力不计)在加速电极的左侧极板附近A处由静止开始,经加速电压U
1
加速后,在距偏转电极等距处的B点垂直进入平行板间的匀强电场,偏转电极两板间距为d,板长为l,已知电子的质量为m,所带电量的绝对值为e,若电子恰能从偏转电极下极板的右边缘飞出,求偏转电极下极板与上极板之间的电势差U
2
。
综合题
普通