湯姆孫測定電子比荷的實驗裝置如圖甲所示。從陰極K發出的電子束經加速后，以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區域，射出后打在光屏上形成光點。在極板D1、D2區域內，若不加電場和磁場，電子將打在P1點；若只加偏轉電壓U，電子將打在P2點；若同時加上偏轉電壓U和一個方向垂直于紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），電子又將打在P1點。已知極板長度為L，極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。
（1）求電子射人極板D1、D2區域時的速度大小；
（2）打在P2點的電子，相當于從D1、D2中軸線的中點O’射出，如圖乙中的O’ P2所示，已知
試推導出電子比荷
的表達式；
（3）若兩極板間只加題中所述的勻強磁場，電子在極板間的軌跡為一段圓弧，射出后打在P3點。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L，求圖乙中P1與P2點的間距a。
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：單選題
如下圖所示，矩形MNPQ區域內有方向垂直于紙面的勻強磁場，有5個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進入磁場，在紙面內做勻速圓周運動，運動軌跡為相應的圓弧，這些粒子的質量、電荷量以及速度大小如下表所示．
| 粒子編號 | 質量 | 電荷量(q>0) | 速度大小 |
| 1 | m | 2q | v |
| 2 | 2m | 2q | 2v |
| 3 | 3m | －3q | 3v |
| 4 | 2m | 2q | 3v |
| 5 | 2m | －q | v |
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖，在x軸上方存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強電場，電場方向與xOy平面平行，且與x軸成
夾角。一質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點沿y軸正方向射出，一段時間后進入電場，進入電場時的速度方向與電場方向相反；又經過一段時間T0，磁場的方向變為垂直于紙面向里，大小不變。不計重力。
（1）求粒子從P點出發至第一次到達x軸時所需時間；
（2）若要使粒子能夠回到P點，求電場強度的最大值。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖在第一象限存在勻強磁場，第四象限存在正交電場和磁場，磁感應強度均為B，一個電子從y軸上的c點平行x軸射入磁場，經x軸的P點沿PC直線射出第四象限，已知AC的長度為L；∠CAP＝30°；電子質量為m，電量為q。求：
（1）電子射入磁場時的速度v；
（2）電子在第一象限運動時間；
（3）電場強度E的大小和方向；
（4）電子在第四象限運動時間．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，abcd構成一個邊長為L的正方形區域，在ac連線的右下方存在場強大小為E、方向垂直于ad向上的勻強電場，在?abc區域內(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在?abc區域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場，兩磁場區域的磁感應強度大小相等.現有兩個可視為質點、質量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時從a點射出，粒子甲的初速度方向由a指向d，粒子乙的初速度方向由a指向c，當乙經b到達c點時，剛好與只在電場中運動的甲相遇.若空間為真空，不計粒子重力和粒子間的相互作用力，忽略粒子運動對電、磁場產生的影響。求：
（1）甲的速率v甲和甲從a到c經歷的時間t。
（2）乙的速率v乙和磁感應強度大小B滿足的條件。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖所示，真空中以
為圓心，半徑r=0.1m的圓形區域內只存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區域的最下端與xoy坐標系的x軸相切于坐標原點O，圓形區域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側x軸的上方足夠大的范圍內有方向水平向左的勻強電場，電場強度E=1.0×105 N/C。現從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側各30°角的范圍內發射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷
，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：
（1）磁場的磁感應強度B的大小；
（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運動的總時間；
（3）若將勻強電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達到x軸的最遠位置與最近位置的橫坐標之差。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區域存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場，其中PT上方的電場I的場強方向豎直向下，PT下方的電場II的場強方向豎直向上，電場I的場強大小是電場Ⅱ的場強大小的兩倍，在電場左邊界AB上有點Q，PQ間距離為L。從某時刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強電場的帶電粒子，電量為＋q、質量為m。通過PT上的某點R進入勻強電場I后從CD邊上的M點水平射出，其軌跡如圖，若PR兩點的距離為2L。不計粒子的重力。試求：
（1）勻強電場I的電場強度E的大小和MT之間的距離；
（2）有一邊長為a、由光滑彈性絕緣壁圍成的正三角形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側且緊挨CD邊界，若從Q點射入的粒子經AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時無機械能和電量損失），并返回Q點，需在容器中現加上一個如圖所示的勻強磁場，粒子運動的半徑小于
，求磁感應強度B的大小應滿足的條件以及從Q出發再返回到Q所經歷的時間。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現將一重力不計、比荷
的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經過
后，電荷以
的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度B按圖b所示規律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻）.計算結果可用π表示。
（1）求O點與直線MN之間的電勢差；
（2）求圖b中
時刻電荷與O點的水平距離；
（3）如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發運動到擋板所需的時間。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy平面內存在著方向相反的兩個勻強磁場區域，其中圓心在坐標原點、半徑為R的圓形區域Ⅰ內磁場方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區域外（區域Ⅱ）的磁場方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現有一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經過加速電壓為U的加速電場加速后，從坐標為(－R，0)的A點沿x軸正方向射入區域Ⅰ，并從橫坐標為0.5R處的P點進入區域Ⅱ．已知粒子第一次經過直線MN和第二次經過直線MN時的速度方向恰好相反，不計粒子重力，求：
（1）粒子進入圓形區域Ⅰ時的運動速度v的大小；
（2）區域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小；
（3）粒子從A點開始到第二次經過直線MN的過程中運動的總時間t.
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com
（2）
（3）
間電場力與洛倫茲力的作用下沿中心軸線運動，即受力平衡，設電子的進入極板間時的速度為v。由平衡條件有 
，解得 
，
，
，
，
，根據幾何關系得：
，
