如图所示,C、D为平行正对的两金属板,在D板右方一边长为l=6.0cm的正方形区域内存在匀强磁场,该区域恰好在一对平行且正对的金属板M、N之间,M、N两板均接地,距板的右端L=

◎ 题目

如图所示,C、D为平行正对的两金属板,在D板右方一边长为l=6.0 cm的正方形区域内存在匀强磁场,该区域恰好在一对平行且正对的金属板M、N之间,M、N两板均接地,距板的右端L=12.0 cm处放置一观察屏.在C、D两板间加上如图乙所示的交变电压,并从C板O处以每秒1 000个的频率均匀的源源不断地释放出电子,所有电子的初动能均为Ek0=120 eV,初速度方向均沿OO′直线,通过电场的电子从M、N的正中间垂直射入磁场.已知电子的质量为m=9.0×10-31 kg,磁感应强度为B=6.0×10-4 T.问:
(1) 电子从D板上小孔O′点射出时,速度的最大值是多大?
(2) 电子到达观察屏(观察屏足够大)上的范围有多大?
(3) 在uCD变化的一个周期内,有多少个电子能到达观察屏?

◎ 答案

(1)(2)
(3)1400

◎ 解析

(16分)(1)时,粒子获得最大速度 (1分)

由动能定理  (2分)
 (1分)
(2) 最大半径 (1分)

 (2分)
最小半径应满足 (1分)

 (2分)
(1分)
(3)  (1分)
 (2分)
(1分)
 (1分)
本题考查的是带电粒子在磁场中运动与力学综合的问题,利用动能定理得到粒子的最大速度,利用粒子在磁场中运动的相关公式求出电子的范围,并求出电子个数;

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,C、D为平行正对的两金属板,在D板右方一边长为l=6.0cm的正方形区域内存在匀强磁场,该区域恰好在一对平行且正对的金属板M、N之间,M、N两板均接地,距板的右端L=…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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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