利用電場和磁場控制電子的運動,在現(xiàn)代科學實驗和設(shè)備中有廣泛應(yīng)用。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e,由靜止經(jīng)電壓為U的加速電場加速后射出,
(1)示波器中的示波管是利用電場來控制電子的運動。若電子從加速電場射出后沿平行極板的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,如圖甲所示,偏轉(zhuǎn)電場可看作勻強電場,板間電壓為U',極板長度為L,板間距為d,求電子射出偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角θ的正切值;
(2)電視機顯像管是利用磁場來控制電子的運動,若電子從加速電場射出后沿直徑方向進入半徑為r的圓形磁場區(qū)域,該磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里,如圖乙所示,設(shè)電子射出磁場時的速度方向與射入時相比偏轉(zhuǎn)了θ'角,請推導tanθ′2的表達式。
(3)磁場與電場有許多相似之處。電場強度的定義式E=Fq,請你由此類比,從運動電荷所受的洛倫茲力FL出發(fā),寫出磁感應(yīng)強度B的定義式;并從宏觀與微觀統(tǒng)一的思想出發(fā)構(gòu)建合適的模型,論證該定義式與B=F安IL這一定義式的一致性。
tan
θ
′
2
E
=
F
q
B
=
F
安
IL
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:96引用:1難度:0.3
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1.如圖所示,水平虛線邊界的上方和正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,O點在虛線上,正方形abcd的邊長為L,ad與水平虛線邊界重合,Oa間的距離為
L。一束質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子從O點豎直向上垂直射入磁場,這些粒子具有不同的速率。在磁場中運動時間為3的粒子從N點(未標出)飛出磁場?,F(xiàn)將入射位置從O點向右緩慢移動,在移動到M點之前(M點未標出),仍會有粒子從N點飛出正方形磁場區(qū)域。下列說法正確的是(不計粒子重力和粒子間的相互作用,不考慮粒子再次進入磁場的運動情形)( )4πm3qB發(fā)布:2024/12/18 23:0:1組卷:57引用:2難度:0.7 -
2.如圖所示,在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子同時從邊界上的O點沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場中,則正、負電子( )
發(fā)布:2024/12/18 0:30:1組卷:174引用:1難度:0.5 -
3.如圖所示,在xOy平面的第I象限內(nèi)y軸和虛線之間存在范圍足夠大的勻強磁場,方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小為B,虛線與x軸正方向的夾角θ=60°,在M(0,l)處有一個粒子源,可沿平面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子,粒子速率均為
,不計粒子間的相互作用力與重力,則能從x軸正半軸射出的粒子( )v0=3qBl6m發(fā)布:2024/12/18 19:30:1組卷:205引用:3難度:0.5
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