如图所示,电子束从阴极K处无初速度释放,经电压为U的电场加速后连续射入水平放置的平行金属板中央,极板的长度为L,板距为d1,两极板与互相平行的直长金属导轨相连,导轨上

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,电子束从阴极K处无初速度释放,经电压为U的电场加速后连续射入水平放置的平行金属板中央,极板的长度为L,板距为d1,两极板与互相平行的直长金属导轨相连,导轨上有一长为d2的金属棒AB在导轨上向右滑动(各处接触良好),导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,方向如图所示.若要电子束能顺利通过水平放置的平行板而不至于打在极板上,求AB垂直向右切割磁感线的速度的取值范围.
魔方格

◎ 答案

加速电场中,由动能定理得 eU=
1
2
m
v20

在平行金属板间,电子做类平抛运动,当电子刚好打在金属板右侧边缘时,则有
    t=
L
v0
;    
  
1
2
d1=
1
2
at2
;    
a=
eU′
d1m

U′=Bd2v;
联立以上各式解得:U′=
2
d21
U
L2
; v=
2
d21
U
Bd2L2

故AB垂直向右切割磁感线的速度的取值范围为:v≤
2
d21
U
Bd2L2

答:AB垂直向右切割磁感线的速度的取值范围为:v≤
2
d21
U
Bd2L2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电子束从阴极K处无初速度释放,经电压为U的电场加速后连续射入水平放置的平行金属板中央,极板的长度为L,板距为d1,两极板与互相平行的直长金属导轨相连,导轨上…”主要考查了你对  【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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