两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射

◎ 题目

两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射人场中,无偏转地通过场区,如图所示.已知板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间电势差U=150V,v0=2.0×107m/s.
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若撤去磁场,求电子穿过电场时偏离人射方向的距离,以及电子通过场区后动能增加多少?(电子所带电荷量的大小与其质量之比e/m=1.76×1011C/kg,电子电荷量的大小e=1.60×10-19C)
魔方格

◎ 答案


(1)电子进人正交的电磁场不发生偏转,受到的洛伦兹力和电场力平衡,则有:
Bev0=e
U
d

解得:
B=
U
v0d
=2.5×10-4T

(2)电子只在电场中运动,在电场力的作用下将向下偏转,设电子通过场区偏转的距离为y1则有:
y1=
1
2
at2=
1
2
eU
md
?
l2
v20
=1.1×10-2m

动能的增加即为电场力对电子所做的功,为
EK=eEy1=e
U
d
y1=8.8×10-18J=55eV

答:(1)磁感应强度B的大小为2.5×10-4T;
    (2)若撤去磁场,电子穿过电场时偏离人射方向的距离为1.1×10-2m,电子通过场区后动能增加55eV.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在复合场中的运动】  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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