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1、计算题 一初速度为零的带电粒子从A板处经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后,到B板处获得5.0×103m/s的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s,不计重力作用,6 ">
时间:2019-12-13 01:56:09
1、计算题 一初速度为零的带电粒子从A板处经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后,到B板处获得5.0×103m/s的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s,不计重力作用,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/f34rgyxxhtw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)带电粒子的比荷为多大?
(2)匀强电场的场强为多大?
(3)粒子通过电场过程中的位移为多
参考答案:(1)3.125×103C/㎏?(2)1.6×104V/m?(3)0.25m
本题解析:(1)由动能定理得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fuoopyhetbo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/pwnhywhfgct.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=3.125×103C/㎏
(2)粒子匀加速运动:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wnp1f5pjumk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由牛顿第二定律得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/v54gvsrcn0l.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
联立解得:E=1.6×104V/m
(3)由动能定理得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hw2zx451xzg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得:d=0.25m
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/i4u55f20qxj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度B,微粒在磁场中运动后能从左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/0ajqdz5k3z1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/u24ckiciqhr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/hnuj5bhpgaf.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (4)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/dzeyxfvzpsn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:
(1)由带电粒子经U1电压加速600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/cwzczr0crzn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/gwivzbixlgv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由带电粒子经U2电压偏转,可知600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/1erm5wdsctr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/3rnfcyc2v5f.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/bpuen5ghhiv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ffwe4epntzg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)带电粒子在磁场中运动,从左边界出,对应圆周运动的圆心角240º,由洛伦兹力提供向心力,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ez0qsgkd4pz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ykvdsgswk2w.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
带电粒子在磁场中的时间:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/k5bid1k1pw2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(4)微粒和右边界相切时,该匀强磁场的磁感应强度最小值为B0,设粒子进入磁场速度为vt,运动半径为R600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/n0g5cq2md2z.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/jwtdzdlqxby.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由几何关系得:R+Rsin300=D
求得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/nxvbhta1euo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
考点:带电粒子在匀强电场中的加速及在匀强磁场中的运动.
本题难度:困难
3、计算题 如图为伦琴射线管示意图,K为阴极钨丝,发射的电子初速度为零,A为对阴极(阳极),当A、K之间加直流电压U=30 kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发出X射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量.求:?
(1)电子到达对阴极的速度多大??
(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子,则当A、K之间的电流为10 mA时,每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子?(电子质量m=0.91×10-30 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 163px; HEIGHT: 137px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/qvlspr0fs4l.png\">
参考答案:解:(1)由动能定理,得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 84px; HEIGHT: 42px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/41kwoulz5gg.png\">
则600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 328px; HEIGHT: 49px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hb2umz1haam.png\">108m/s
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 157px; HEIGHT: 45px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/npedisnsmee.png\">个=6.25×1016 个
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响),在A、B间接有如图所示的正弦式电压u,t=0时电子从静止开始运动,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wdw4njkwgos.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.电子做往复运动
B.在足够长的时间后,电子一定要碰到某个金属板上
C.t=T/2时,电子速度达到最大值
D.t=T时,电子将回到原出发点
参考答案:BC
本题解析:电子在前半个周期内,电场力做正功,粒子做加速运动,t=T/2时速度最大,在后半个周期内,电场方向变成反向,则电子做减速运动,t=T时,速度为零,如此循环电子始终朝一个方向运动,不断交替加速、减速,所以电子做单方向运动,一定会在某个时间碰到极板,AD错误,BC正确,
故选BC.
点评:本题的关键是判断清楚粒子不是做往返运动,而是做单向直线运动
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,两平行金属板相距为d,加上如图所示(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T.现有重力可忽略的一束离子,每个离子的质量为m,电量为q,从与两板等距处的O点,沿着与板平行的方向连续地射入两板中。已知每个离子通过平行板所需的时间恰为T(电压变化周期)且所有离子都能通过两板间的空间,打在两金属板右端的荧光屏上,试求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/eeb1udsyagz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)离子打在荧光屏上的位置与O′点的最小距离
(2)离子打在荧光屏上的位置与O′点的最大距离。
参考答案:(1) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rgwpuy24rey.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/oarvwg020iu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:
试题分析: 在T/2、3T/2……等时刻进入的粒子,前T/2时间做匀速直线运动,后T/2做类平抛运动,垂直金属板方向的位移最小600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/yfoz0xa5drh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rgwpuy24rey.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
在0、T、2T、3T……等时刻进入的粒子,前T/2时间做类平抛运动,后T/2做匀速直线运动,位移最大
第T/2时垂直金属板方向的速度 V=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/gsvzqudxjny.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
前T/2时垂直金属板方向的位移 Y1=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rgwpuy24rey.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
后T/2时垂直金属板方向的位移Y2=\"V\" 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/12aanhnm5ob.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ztsjwmjnon2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
离子在垂直金属板方向的总位移600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/r4jfyg3clko.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
时间内,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,竖直方向的位移为
本题难度:一般