如图正方形abcd内部荧光屏边长为b,内部加速电压为U...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-07 07:09 标签： 如图正方形abcd内部
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江苏省南通市海门中学学年高一（上）月考物理试卷（12月份）（强化班）（解析版）
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&热门教学范文如图（甲）为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力．已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U0，假设偏转线圈产生的磁场分布在边长为L的正方形区域abcd内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图（乙）所示．在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0．磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s．由于磁场区域较小，电子速度很大，通过磁场时间t远小于磁场变化周期T，不计电子之间的相互作用．（1）若电视机工作中由于故障而导致偏转线圈中电流突然消失（其它部分工作正常），在荧光屏中心形成亮斑．设所有电子垂直打在荧光屏上之后，全部被荧光屏吸收，且电子流形成的电流为I，求荧光屏所受平均作用力F大小；（用I、U、e、m表示）（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0；（3）荧光屏上亮线的最大长度是多少．（假设电子不会打在荧光屏之外） - 跟谁学
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如图（甲）为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力．已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U0，假设偏转线圈产生的磁场分布在边长为L的正方形区域abcd内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图（乙）所示．在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0．磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s．由于磁场区域较小，电子速度很大，通过磁场时间t远小于磁场变化周期T，不计电子之间的相互作用．（1）若电视机工作中由于故障而导致偏转线圈中电流突然消失（其它部分工作正常），在荧光屏中心形成亮斑．设所有电子垂直打在荧光屏上之后，全部被荧光屏吸收，且电子流形成的电流为I，求荧光屏所受平均作用力F大小；（用I、U、e、m表示）（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0；（3）荧光屏上亮线的最大长度是多少．（假设电子不会打在荧光屏之外）
如图（甲）为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力．已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U0，假设偏转线圈产生的磁场分布在边长为L的正方形区域abcd内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图（乙）所示．在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0．磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s．由于磁场区域较小，电子速度很大，通过磁场时间t远小于磁场变化周期T，不计电子之间的相互作用．（1）若电视机工作中由于故障而导致偏转线圈中电流突然消失（其它部分工作正常），在荧光屏中心形成亮斑．设所有电子垂直打在荧光屏上之后，全部被荧光屏吸收，且电子流形成的电流为I，求荧光屏所受平均作用力F大小；（用I、U、e、m表示）（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0；（3）荧光屏上亮线的最大长度是多少．（假设电子不会打在荧光屏之外）科目:难易度:最佳答案
（1）由动能定理得：eU=12mv2 设时间t内有N个电子打在荧光屏上，则有I=Net，根据动量定理知：Ft=Nmv-0
由上三式得：F=I
（2）当磁感应强度为B0或-B0时（垂直于纸面向外为正方向），电子刚好从b点或c点射出，设此时圆周的半径为R，如图所示．根据几何关系有：R2=l2+(R-L2)2解得：R=54L
电子在磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，因此有：evB0=mv2R解得：B0=45L
（3）设电子偏离原来方向的角度为α，根据几何关系可知：tanα=43设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d，则d=L2+sotanα=L2+43s由于偏转磁场的方向随时间变化，根据对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为：D=2d=l+83s答：（1）荧光屏所受平均作用力：F=I
；（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值：B0=45L
；（3）荧光屏上亮线的最大长度是L+83s．
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关注我们官方微信关于跟谁学服务支持帮助中心这是个机器人猖狂的时代，请输一下验证码，证明咱是正常人~本题的关键是根据动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度,然后运用类平抛规律求出速度偏角以及在偏转电场中的偏转距离,再讨论即可求解.的关键是在的基础上,进一步讨论可知当从偏转电场出射的粒子恰好能经过固定挡板时,打到屏上的位置离最近,然后求解即可.
解:粒子在加速电场中有:在偏转电场中偏转距离为,速度偏角为:,,,可求出在偏转电场中的偏转距离为:,由此可知越小,越大,打到屏幕上的位置越远,当时最远,此时满足,解得,即时粒子离最远,且,所以.由图可得打到屏幕上的距离,代入数据可得.故最远时,粒子离开偏转电场时的速度方向与进入时速度方向的夹角及最远位置距点的距离为.由上问越大,越大,打到屏幕上的位置越远,当从偏转电场出射的粒子恰好能经过固定挡板时,打到屏上的位置离最近,则有:,,可得,打到光屏上的位置距的距离为:可见粒子能够打到荧光屏上的范围是距离从到处,对应加速电压是从到.故粒子能够打到荧光屏上的范围是从到,所对应的加速电压满足的条件为到.
掌握带电粒子在匀强电场中偏转时的求解方法,并能通过作图求出离屏幕中心最远和最近的条件,然后求解即可.
4319@@3@@@@带电粒子在匀强电场中的运动@@@@@@287@@Physics@@Senior@@$287@@2@@@@电场@@@@@@58@@Physics@@Senior@@$58@@1@@@@电磁学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@
第三大题，第3小题
求解答 学习搜索引擎 | 如图所示,加速电场PQ间的加速电压为{{U}_{1}},一不计重力的带正电粒子由静止开始经加速电场加速后,沿偏转电场AB(内部看成是匀强电场,忽略外部周围产生的电场)的中心线O{O}'以垂直电场的方向进入偏转电场.已知偏转电场的电压恒为{{U}_{2}}=20V,A极板带正电,极板长L=24cm,极板间距d=24cm.有一长度也为d的固定挡板M放在距AB的右端为L处,与O{O}'垂直,中点H在O{O}'上,在挡板M的右侧L处有一足够大的荧光屏N垂直O{O}'放置.调整加速电压{{U}_{1}}可以使粒子打到荧光屏上.(1)求粒子打到光屏上的位置距{O}'最远时,粒子离开偏转电场时的速度方向与进入时速度方向的夹角及最远位置距{O}'点的距离.(2)求粒子能够打到荧光屏上的范围及所对应的加速电压{{U}_{1}}满足的条件.

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