《帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)》進(jìn)階練習(xí)（三）

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1、《帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)》進(jìn)階練習(xí)一、單選題1.如圖所示的陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個電極連接到高壓電源時，陰極會發(fā)射電子，電子在電場的加速下飛向陽極，擋板上有一個扁平的狹縫，電子飛過擋板后形成一個扁平的電子束，長條形的熒光板在陽極端稍稍傾向軸線，電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的徑跡，現(xiàn)在用該裝置研究磁場對運(yùn)動電荷的作用的實(shí)驗(yàn)，下列對該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（　?。〢.沒有施加磁場時，電子束的徑跡是一條拋物線B.若圖中左側(cè)是陰極射線管的陰極，加上圖示的磁場，電子束會向上偏轉(zhuǎn)C.施加磁場后，根據(jù)電子束在磁場中運(yùn)動徑跡和磁場方向，可由相關(guān)知識判斷出陰極射線管兩個電極的

2、極性D.施加磁場后，結(jié)合陰極射線管的兩個電極的極性和電子束在磁場中運(yùn)動的徑跡，可以判斷出磁場的方向，但無法判斷出磁場的強(qiáng)弱2.如圖所示，一種射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板的細(xì)管C組成．放射源O在A極板左端，可以向各個方向發(fā)射不同速度、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子．若極板長為L，間距為d．當(dāng)A、B板加上電壓U時，只有某一速度的電子能從細(xì)管C水平射出，細(xì)管C離兩板等距．則從放射源O發(fā)射出的電子的這一速度為（　?。〢.?B.?C.?D.3.如圖1所示是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖．電流方向如圖2所示，試判斷正對讀者而來的電子束將向哪邊偏轉(zhuǎn)（　?。〢.向上????B.向下???

3、?C.向左????D.向右二、計算題4.在電腦顯示器的真空示波管內(nèi)，控制電子束掃描的偏轉(zhuǎn)場是勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域是寬度為3.0cm的矩形，右邊界距熒光屏20.0cm，高度足夠．某段時間內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.55×10-3T不變．電子初速度不計，經(jīng)U=4550V電壓加速后沿中心線射入磁場，偏轉(zhuǎn)后打在屏上產(chǎn)生亮點(diǎn)（若無磁場，亮點(diǎn)在屏中心），已知電子的質(zhì)量m=0.91×10-30kg，電荷量e=1.6×10-19C．（1）在圖中大致圖出電子運(yùn)動的徑跡；（2）求亮點(diǎn)偏離熒光屏中心的距離．5.如圖，是電視顯像管工作原理圖，熾熱的金屬絲發(fā)出電子，在金屬絲K和金屬板M之間加一

4、電壓U，使電子在真空中加速后，從金屬板的小孔C穿出，進(jìn)入有界abcd矩形勻速磁場，經(jīng)勻強(qiáng)磁場射出后，打在熒光屏上，熒光屏被電子束撞擊而發(fā)光．已知電子的比荷=×1011C/kg，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-4T，磁場的長度l=12cm，磁場的右邊界距離熒光屏L=15cm．加速電壓U=20V時，電子恰好從有界勻強(qiáng)磁場的右下角c點(diǎn)飛出．不計電子間的相互作用及重力影響．求：（1）電子射入磁場時的速度大??；（2）電子在磁場中運(yùn)動軌道半徑；（3）電子打在熒光屏上的亮點(diǎn)與熒光屏中心O點(diǎn)的距離．參考答案【答案】1.C????2.C????3.C????4.解：（1）電子運(yùn)動的徑跡如圖所

5、示：（2）電子經(jīng)U加速得到速度v0由eU=mv得v0==m/s=4×107m/s．由evB=m得???①r==m=0.05m=5cm??②sinα=，cosα=，tanα=?③亮點(diǎn)偏離屏中心的距離：y=（r-rcosα）+20.0tanα=5×（1-）cm+20.0×cm=16cm；答：（1）在圖中大致圖出電子運(yùn)動的徑跡如圖；（2）亮點(diǎn)偏離熒光屏中心的距離為16cm．5.解：（1）設(shè)電子到達(dá)金屬板C時的速度為v，根據(jù)動能定理：eU=mv2；解得：v===2.7×106m/s；電子離開C后做勻速直線運(yùn)動，所以電子射入磁場時的速度大小為2.7×106m/s；（2）設(shè)電子在磁場中運(yùn)動的

6、軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律：evB=m；解得：R==0.15m；（3）如圖所示，設(shè)電子打在熒光屏上的A點(diǎn)，距離中心O電位x，磁場一半的寬度為x1，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)角為θ，由圖所示幾何知識，可知：x1=R-x=x1+Ltanθ；tanθ=；解得：x=6+15×=26cm；答：1）電子射入磁場時的速度大小2.7×106m/s；（2）電子在磁場中運(yùn)動軌道半徑0.15m；（3）電子打在熒光屏上的亮點(diǎn)與熒光屏中心O點(diǎn)的距離26cm．【解析】1.解：A、沒有施加磁場時，電子束只受電場離，在電場力作用下做加速直線運(yùn)動，故A錯誤；B、因?yàn)樽筮吺顷帢O，右邊是陽極，所以電子在陰極管中的運(yùn)動方向是

7、左到右，產(chǎn)生的電流方向是右到左（注意是電子帶負(fù)電），根據(jù)左手定則，四指指向左，手掌對向N極（就是這個角度看過去指向紙面向里），此時大拇指指向下面，所以電子在洛倫茲力作用下軌跡向下偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C、根據(jù)軌跡和左手定則即可判斷陰極射線管兩個電極的極性，故C正確；D、施加磁場后，結(jié)合陰極射線管的兩個電極的極性和電子束在磁場中運(yùn)動的徑跡，可以判斷出磁場的方向，根據(jù)曲率半徑可判斷出磁場強(qiáng)弱，故D錯誤；故選：C此題要求要了解電子射線管的構(gòu)造和原理，陰極是發(fā)射電子的電極，電子在磁場中運(yùn)動，受