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2022-2023學(xué)年北京四中高二(上)期末物理試卷
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試題詳情
如圖甲中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng),虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)場(chǎng)來(lái)控制電子的運(yùn)動(dòng)。經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn),打到水平圓形靶臺(tái)上的中心點(diǎn)P。已知電子的質(zhì)量為m,帶電荷量為e,MN兩端電壓為U
0
,MN中電子束距離靶臺(tái)豎直高度為H,忽略電子的重力影響,不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度,不計(jì)空氣阻力。
(1)求電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)的速度大??;
(2)若偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S為垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)圓柱形磁場(chǎng),直徑為L(zhǎng)
0
。從加速場(chǎng)出來(lái)的電子正對(duì)圓形磁場(chǎng)的圓心射入,要實(shí)現(xiàn)電子束射出偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S時(shí)速度方向與水平方向夾角為θ,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)若偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S為一矩形豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域水平寬度為L(zhǎng)
0
,豎直高度足夠長(zhǎng),當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E時(shí)電子恰好能擊中靶臺(tái)P點(diǎn)。靶臺(tái)為一圓形區(qū)域,直徑為d。而儀器實(shí)際工作時(shí),電壓U
0
會(huì)隨時(shí)間小幅波動(dòng),即加速電壓為U=U
0
±ΔU。電子通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)可以認(rèn)為是恒定的。在此情況下,為使電子均能擊中靶臺(tái),求電壓的波動(dòng)ΔU。
【考點(diǎn)】
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)
;
從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題
.
【答案】
見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:116
引用:1
難度:0.2
相似題
1.
如圖所示,在x軸上方存在方向垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸下方存在方向垂直坐標(biāo)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B
2
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)從原點(diǎn)O以與x軸正方向成30°角的速度v射入磁場(chǎng),其在x軸上方做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R。則( ?。?/h2>
A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)過(guò)程一定能回到原點(diǎn)O
B.粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
2
π
R
3
v
C.粒子射入磁場(chǎng)后,第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離為3R
D.粒子在x軸上方和下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:3
發(fā)布:2024/10/28 20:30:2
組卷:282
引用:1
難度:0.4
解析
2.
如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),帶電粒子從同一點(diǎn)正對(duì)圓心O射入磁場(chǎng),分別從a、b兩點(diǎn)射出,不計(jì)粒子重力,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.a(chǎn)點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)半徑較小
B.a(chǎn)點(diǎn)射出的粒子速率較大
C.b點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)
D.b點(diǎn)射出的粒子速度方向反向延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)
發(fā)布:2024/10/28 15:0:1
組卷:92
引用:1
難度:0.4
解析
3.
1931年,著名的英國(guó)物理學(xué)家狄拉克認(rèn)為,既然電有基本電荷--電子存在,磁也應(yīng)有基本磁荷--磁單極子存在,這樣,電磁現(xiàn)象的完全對(duì)稱(chēng)性就可以得到保證,他從理論上用極精美的數(shù)學(xué)物理公式預(yù)言,磁單極子是可以里獨(dú)立存在的,其周?chē)鸥芯€呈均勻輻射狀分布,類(lèi)似于孤立的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線。以某一磁單極子N為原點(diǎn)建立如圖所示O-xyz坐標(biāo)系,z為豎直方向,則一帶電微??梢栽诖丝臻g做圓周運(yùn)動(dòng)的平面為( ?。?/h2>
A.一定是z>0且平行于xOy的平面
B.一定是在xOy平面
C.一定是z<0且平行于xOy的平面
D.只要是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的任意平面均可
發(fā)布:2024/10/28 14:30:1
組卷:32
引用:1
難度:0.5
解析
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