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2022-2023學(xué)年北京師大二附中高二(上)期末物理試卷(選考)
>
試題詳情
利用電場和磁場控制電子的運動,在現(xiàn)代科學(xué)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(jī)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(jìn)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(dǎo)
tan
θ
′
2
的表達(dá)式。
(3)磁場與電場有許多相似之處。電場強度的定義式
E
=
F
q
,請你由此類比,從運動電荷所受的洛倫茲力F
L
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。
【考點】
帶電粒子在直線邊界磁場中的運動
;
從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:82
引用:1
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,空間存在垂直紙面向里的勻強磁場,寬度為d,磁感應(yīng)強度為B,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,垂直磁場的左邊界射入,穿出磁場時速度方向與原來入射方向的夾角為30°。不粒子的重力,求:
(1)帶電粒子進(jìn)入磁場時速度的大小v;
(2)帶電粒子穿過磁場區(qū)域的時間t。
發(fā)布:2024/10/24 3:0:1
組卷:39
引用:1
難度:0.4
解析
2.
如圖所示,邊長為6×10
-3
m的正方形abcd中存在著水平向左的勻強電場和垂直紙面方向的勻強磁場。t=0時刻,一帶負(fù)電的小球從a點進(jìn)入場區(qū)并沿紙面做勻速直線運動,速率為0.1m/s。在t時刻,僅將電場方向變?yōu)樨Q直向下,小球恰好做勻速圓周運動,最終從場區(qū)的某一邊界射出。已知小球的電荷量為2×10
-2
C,質(zhì)量為0.1g,重力加速度取10m/s
2
。求:
(1)電場強度的大??;
(2)磁感應(yīng)強度的大小和方向;
(3)t的取值范圍。
發(fā)布:2024/9/4 5:0:8
組卷:5
引用:1
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,空間中有一圓心為O的半圓,P、P
1
、P
2
為圓周上的3點,且∠POP
1
=90°、∠POP
2
=150°。一帶電粒子從P點沿PO方向以一定速度v
0
射入,若空間中只有垂直紙面的勻強磁場,粒子經(jīng)時間t
1
恰好以動能E
k1
到達(dá)P
1
點;若空間中只有平行于OP
1
方向的勻強電場,粒子經(jīng)時間t
2
恰好以動能E
k2
到達(dá)P
2
點。不計粒子的重力,下列關(guān)系正確的是( ?。?/h2>
A.t
1
<t
2
,E
k1
<E
k2
B.t
1
<t
2
,E
k1
>E
k2
C.t
1
>t
2
,E
k1
<E
k2
D.t
1
>t
2
,E
k1
>E
k2
發(fā)布:2024/9/1 1:0:8
組卷:80
引用:1
難度:0.5
解析
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