帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3(編輯修改稿)
2024-07-20 08:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計(jì)電子的重力和它們之間的相互作用，電子在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)。（1）在0—T 時(shí)間內(nèi)，熒光屏上有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)光，試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間的距離。（結(jié)果用L、d 表示，第2 小題亦然） （2）只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的間距（仍以虛線為對(duì)稱(chēng)軸），要使熒光屏上只出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn)，極板間距應(yīng)滿足什么要求？ （3）撤去偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)及熒光屏，當(dāng)k 取恰當(dāng)?shù)臄?shù)值，使在0—T 時(shí)間內(nèi)通過(guò)電容器B 板的所有電子，能在某一時(shí)刻形成均勻分布的一段電子束，求k 值。（十一）浙江省2012屆重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高三第二學(xué)期3月調(diào)研試題25．（22分）如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)10—5s后，電荷以v0=1．5l04m／s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻）。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E（2）圖b中105s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離（3）如果在O點(diǎn)右方d= 68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。（，）（十二）浙江省2012年高三調(diào)研理科綜合測(cè)試卷25．（22分）S1S2U0BOdld如圖所示，電子顯像管由電子槍、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及熒光屏組成。在加速電場(chǎng)右側(cè)有相距為d、長(zhǎng)為l的兩平板，兩平板構(gòu)成的矩形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的右邊界與熒光屏之間的距離也為d。熒光屏中點(diǎn)O與加速電極上兩小孔SS2位于兩板的中線上。從電子槍發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為 –e的電子，經(jīng)電壓為U0的加速電場(chǎng)后從小孔S2射出，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，最后打到熒光屏上。若，不計(jì)電子在進(jìn)入加速電場(chǎng)前的速度。(1) 求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小；(2) 求電子到達(dá)熒光屏的位置與O點(diǎn)距離的最大值和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3) 若撤去磁場(chǎng),在原磁場(chǎng)區(qū)域加上間距仍為d的上、下極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電極，加速電極右側(cè)與偏轉(zhuǎn)電極緊靠。為了使電子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后到達(dá)熒光屏上的位置與經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的最大值相同。在保持O與S2距離不變，允許改變板長(zhǎng)的前提下，求所加偏轉(zhuǎn)電壓的最小值。(一)： （1）設(shè)粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有qEL=mv2 （2分）解得： （2分）（2）粒子在磁場(chǎng)中完成了如圖所示的部分圓運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為 R，因洛倫茲力提供向心力，所以有qvB= （1分）由幾何關(guān)系得 （2分） 所以 （1分）設(shè)粒子在電場(chǎng)中加速的時(shí)間為，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的時(shí)間為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1== （2分）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為 （1分）由于∠MON＝120176。，所以∠MO＇N＝60176。故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2= (2分)所以粒子從A點(diǎn)出發(fā)到N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間：t=t1+t2 =+ （1分）（3）如圖所示，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到軌跡與O O＇連線交點(diǎn)處改變磁場(chǎng)大小時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑最大，既B1對(duì)應(yīng)最小值（2分） 由幾何關(guān)系得此時(shí)最大半徑有 （2分） 所以 （2分）（二）2解(1)電子第一次穿越隔離層，在磁場(chǎng)中以最大半徑s作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v 由 （2分） （2分） 得：E= （1分）（2）電子第一次加速的末速度為v1，第一次加速的時(shí)間為t1，由 （2分） （2分）在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，由：T＝得： （2分）電子再返回電場(chǎng)的速度為v2，至第三次穿越隔離層的時(shí)間為t3 （2分） （2分） （1分）(3)設(shè)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，運(yùn)動(dòng)的半圓周個(gè)數(shù)為n，運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t.由題意，有：＋Rn＋1＝3s，R1≤s，Rn＋1＝，Rn＋1≥得：n＝2 （
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