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如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U 0 ,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,已知偏转电场的

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/28 22:53:45
(1)设经过加速电场加速后,粒子的速度为v 0
由动能定理得: q U 0 =
1
2 m v 0 2 ,
解得:v 0 =
2q U 0
m =1.0×10 5 m/s,
由于t=0时刻偏转电场的场强为零,此时射入偏转电场的粒子将匀速穿过电场而以v 0 的速度垂直磁场边界进入磁场中,
在磁场中的运动轨迹为半圆.设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,
由牛顿第二定律得:qv 0 B=m
v 0 2
r ,解得r=
m v 0
qB ,
粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离d=2r=0.40m;
(2)设粒子以最大偏转量离开偏转电场,即轨迹经过金属板右侧边缘处,
进入磁场时a、b板的电压为U m ,则粒子进入偏转电场后,加速度a=
q U m
m ,
在水平方向 L=v 0 t,在竖直方向 y=
1
2 at 2
解得 U m =
2 U 0 d 2
L 2 =25v<50v ;
电压U m =25V时对应粒子进入磁场的速度最大,
设最大速度大小为v m ,方向与OO′的夹角为q,
则对于粒子通过加速电场和偏转电场的过程,
由动能定理得:qU 0 +q=
1
2 mv m
解得v m =
2q U 0
m +
q U m
m =
5
2 ×10 5 m/s=1.1×10 5 m/s,
tanθ=
v y
v 0 =
1
2 ,即θ=arctan
1
2 ,
(或cosθ=
v 0
v m =
2
5
5 ,即θ=arccos
2
5
5 )
(3)设任意时刻进入磁场的粒子,其进入磁场时速度方向与OO′的夹角为α,
则其速度大小 v=
v 0
cosα ,
粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 R=
mv
qB =
m v 0
qBcosα ,
由如图答-3所示的几何关系可知,粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离
x=2Rcosα=
2m v 0
qB =
2
B
2m U 0
q ,
所以要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离x,应该减小匀强磁场的磁感应强度B,或增大加速电压U 0
答:(1)t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离为0.4m.
(2)粒子进入磁场时的最大速度为1.1×10 5 m/s.
(3)增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离x,应该减小匀强磁场的磁感应强度B,或增大加速电压U 0
如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板 一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板长L = 如图1-66所示的示波管,电子由阴极发射后,经电子枪加速水平飞入偏转电场,最后打在荧光屏上,已知加速电 带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的办法有:( D) 带电粒子在电场中偏转的偏转电压与加速电压有什么区别 一粒子质量为m电量为q,从静止开始将电压为u1的电场加速后水平进入两平行金属板间的偏转电场中 一电子电量大小为e、质量为m,从静止经电压U加速后,垂直场强方向射入一匀强电场.已知产生偏转电场的平行金属板长为L、场强 如图所示,静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压为的电场作 如图所示电子经加速电场(电压为u1)后进入偏转电场(电压为u2)然后飞出偏转电场,要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有A 如图所示,一束负离子从静止开始经加速电场加速后,获得水平速度v0,从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中,已知每 如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增 从静止出发的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1