在物理学上,常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示,在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场,在其左侧分别是加速电场和速度选择器
◎ 题目
在物理学上,常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示,在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场,在其左侧分别是加速电场和速度选择器,用于获取特定速度的带电粒子。装置中,灯丝A接入电源后发出电子,P为中央带小圆孔的竖直金属板,在灯丝A和金属板P之间接入电源甲,使电子加速;在间距为d的水平正对金属板C、D间接入电源乙,在板间形成匀强电场。C、D间同时存在垂直纸面向外、大小为 B0的匀强磁场(左右宽度与两板相同)。现将电源甲、乙的输出电压分别调到U1、U2,使电子沿直线运动进入待测区域,如图中虚线所示。电子质量为m、电量为e,重力不计,从灯丝出来的电子初速不计,整个装置置于真空室内。 (1)用笔画线代替导线将电源甲、乙接人装置,以满足题中要求; (2)求电子从P板出来的速度v0及U1、U2。满足的关系式; (3)调节U1、U2使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域,测得电子刚连入时受力大小均为F,由此,你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息? (4)保持电子进入待测区域的速度大小仍为V0,转动待测区域(转动中电场、磁场相对坐标轴的方向不变),使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示,根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息? |
◎ 答案
(1)电路图见解析;(2)(3)电场强度大小(方向不能确定)(4)见解析。 |
◎ 解析
试题分析: (1)电路连接图: (2)①,可得 ②,由①②可得: (3)因电子沿+x轴方向以不同速度射入,受力大小均为F,故磁场方向与x轴平行,力F就是电场力,电场强度大小(方向不能确定) (4)①因轴,轴,故洛伦兹力轴;又因为电子沿±y轴射入时受力均为,说明洛伦兹力与电场力垂直,所以电场强度方向平行于xoy平面; 有,得 所以或 ②因轴,轴,故洛伦兹力轴;又平面,故F洛与F电均在XOY平面内,设F洛与F电之间的夹角为θ,则其大小满足 |
◎ 知识点
专家分析,试题“在物理学上,常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示,在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场,在其左侧分别是加速电场和速度选择器…”主要考查了你对 【动能定理】 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。- 最新内容
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