如图,以坐标原点0为圆心、半径为R的区城内存在方向垂直x0y平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行y轴放置的荧光屏,相距为d的足够大金属薄板K、A平行x轴正对放置,K板中央有一小孔P,K板与磁场边界相切于P点,A、K两板间加有恒定电压,K板电势高于A板。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源,其中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子,沿x轴进入磁场的电子,经磁场偏转后垂直打在光屏上。已知电子质量为m,电荷量为e,磁场磁感应强度 ,不计电子重力及它们间的相互作用。求
(1)A、K板板间的电压大小U;
(2)所发电子能进入P孔的电子源长度;
(3)荧光屏上能有电子到达的区城长度。
高三物理解答题中等难度题
如图,以坐标原点0为圆心、半径为R的区城内存在方向垂直x0y平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行y轴放置的荧光屏,相距为d的足够大金属薄板K、A平行x轴正对放置,K板中央有一小孔P,K板与磁场边界相切于P点,A、K两板间加有恒定电压,K板电势高于A板。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源,其中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子,沿x轴进入磁场的电子,经磁场偏转后垂直打在光屏上。已知电子质量为m,电荷量为e,磁场磁感应强度 ,不计电子重力及它们间的相互作用。求
(1)A、K板板间的电压大小U;
(2)所发电子能进入P孔的电子源长度;
(3)荧光屏上能有电子到达的区城长度。
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如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ()和圆外区域Ⅱ()分别存在两个磁场方向均垂直于平面的匀强磁场;垂直于平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于轴放置在轴坐标为的位置,荧光屏乙平行于轴放置在轴坐标为的位置。现有一束质量为、电荷量为()、动能为的粒子从坐标为(,0)的点沿轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现坐标为(,)的亮点。若撤去圆外磁场,粒子打在荧光屏甲上,出现坐标为(,)的亮点。此时,若将荧光屏甲沿轴负方向平移,则亮点的轴坐标始终保持不变。(不计粒子重力影响)
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度、的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度、的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从点沿轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为、电荷量为、动能为的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
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(18分)如图所示,圆心为原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场B1。平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面,放置在坐标y=-2.2R的位置。一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(-R,0)的A点沿x正方向射入区域Ⅰ,当区域Ⅱ内无磁场时,粒子全部打在荧光屏上坐标为(0,-2.2R)的M点,且此时,若将荧光屏沿y轴负方向平移,粒子打在荧光屏上的位置不变。若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场B2,上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R,-2.2R)的 N点。求:
(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小。
(2)在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向。
(3)若将区域Ⅱ中的磁场撤去,换成平行于x轴的匀强电场,仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ的粒子恰好也打在荧光屏上的N点,则电场的场强为多大?
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(18分)如图所示,圆心为原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场B1。平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面,放置在坐标y=-2.2R的位置。一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(-R,0)的A点沿x正方向射入区域Ⅰ,当区域Ⅱ内无磁场时,粒子全部打在荧光屏上坐标为(0,-2.2R)的M点,且此时,若将荧光屏沿y轴负方向平移,粒子打在荧光屏上的位置不变。若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场B2,上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R,-2.2R)的 N点。求:
(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小。
(2)在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向。
(3)若将区域Ⅱ中的磁场撤去,换成平行于x轴的匀强电场,仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ的粒子恰好也打在荧光屏上的N点,则电场的场强为多大?
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如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ(r≤R)和圆外区域Ⅱ(r>R)分别存在两个磁场方向均垂直于XOY平面的匀强磁场;垂直于XOY平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于X轴放置在Y轴坐标为-2.22R的位置,荧光屏乙平行于Y轴放置在X轴坐标为3.5R的位置。现有一束质量为m、电荷量为q(q>0)、动能为E0的粒子从坐标为(-R,0)的A点沿X轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现坐标为(0.4R, -2.2R,)的亮点。若撤去圆外磁场,粒子打在荧光屏甲上,出现坐标为(0,-2.2R)的亮点M。此时,若将荧光屏甲沿Y轴负方向平移,则亮点的X轴坐标始终保持不变。(不计粒子重力影响)
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2 的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从A点沿X轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为m、电荷量为-q、动能为3E0的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
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