如图所示为一横截面为正方形的阴极,边长为a=1cm,它可沿水平方向均匀发射出初速度为零的电子流,该电子流经过U0=125

如图所示为一横截面为正方形的阴极,边长为a=1cm,它可沿水平方向均匀发射出初速度为零的电子流,该电子流经过U0=125V的加速电场加速,进入一偏转电场,偏转电场的极板长l=4cm,极板间距离d=3cm,两极板间电压U=250V,偏转电场的上极板与阴极的上表面平齐,在极板的右端有宽度为L的匀强磁场,已知磁感应强度B=5×10-4T,电子的质量m=9×10-31kg,电量e=1.6×10-19C.
(1)求从偏转电场中射出的电子数与从阴极发出的电子数的比值n
(2)要使电子不能从磁场右侧边界射出来,磁场宽度L应满足什么条件?
xxf_william 1年前 已收到3个回答 举报

mybags 花朵

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解题思路:(1)根据动能定理求出粒子进入偏转电场的速度,设粒子恰好从下边缘射出,结合类平抛运动的规律求出从下边缘射出时偏转位移的大小,从而得出能从偏转电场射出的粒子宽度范围,得出从偏转电场中射出的电子数与从阴极发出的电子数的比值n.
(2)根据动能定理求出粒子射出偏转电场的速度,根据平行四边形定则求出粒子进入磁场的与边界的夹角,根据半径公式,结合几何关系求出磁场宽度L应满足的条件.

(1)根据动能定理得,eU0=
1
2mv02,
代入数据解得v0=
2
3×107m/s.
设从O点进入偏转电场的电子刚好从下板边缘飞出电场,
则有:t=
l
v0,y=[1/2at2,a=
eU
md],
代入数据解得y=[8/3cm.
因此只有从O点上方进入方可飞出电场
所以n=
d−y
a=
1
3].
(2)设电子飞出电场时速度为v,与水平方向夹角为α,
根据动能定理得,e
U
d•y=
1
2mv2−
1
2mv02
代入数据解得v=
10
9×107m/s,
cosα=
v0
v=
3
5
进入磁场后,轨道半径R=[mv/eB],
L=R+Rsinθ=0.225m.
答:(1)从偏转电场中射出的电子数与从阴极发出的电子数的比值为[1/3];
(2)磁场宽度L应满足L大于等于0.225m.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查了带电粒子在电场中的加速和偏转,以及在磁场中做匀速圆周运动,掌握处理类平抛运动的方法,以及会确定圆周运动圆心、半径、圆心角是解决本题的关键.

1年前

7

tccct 幼苗

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根据你还在考虑D选项,可知你没有把握直导线对弓形线圈的磁场力作用情况。直导线处于圆心,开始的时候,其磁场与弧线中的电流方向是平行的,没有力的作用,

1年前

2

sunkesheng 幼苗

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1楼SB!

1年前

0
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