如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速度不計）經(jīng)電場加速后，由小孔S沿兩平行金屬板M、N的中心線OO'射入板間，加速電壓為U0，M、N板長為L，兩板相距33L。加在M、N兩板間電壓u隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示，圖中U1未知，M、N板間的電場可看成勻強電場，忽略板外空間的電場在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，兩板電壓可視作不變板M、N右側距板右端2L處放置一足夠大的熒光屏PQ，屏與OO'垂直，交點為O'在M、N板右側與PQ之間存在一范圍足夠大的有界勻強磁場區(qū)，PQ為勻強磁場的右邊界，磁場方向與紙面垂直。已知電子的質量為m,電荷量為e。
（1）求電子加速至O點的速度大小v0；
（2）若所有電子都能從M、N金屬板間射出，求U1的最大值；
（3）調(diào)整磁場的左邊界和磁感應強度大小B，使從M板右側邊緣射出電場的電子，經(jīng)磁場偏轉后能到達O'點，求磁感應強度的最大值Bm。
3
3
L
【答案】（1）電子加速至O點的速度大小v0為；
（2）若所有電子都能從M、N金屬板間射出，U1的最大值為；
（3）調(diào)整磁場的左邊界和磁感應強度大小B，使從M板右側邊緣射出電場的電子，經(jīng)磁場偏轉后能到達O'點，磁感應強度的最大值Bm.
2
e
U
0
m
（2）若所有電子都能從M、N金屬板間射出，U1的最大值為
2
3
U
0
（3）調(diào)整磁場的左邊界和磁感應強度大小B，使從M板右側邊緣射出電場的電子，經(jīng)磁場偏轉后能到達O'點，磁感應強度的最大值Bm
4
5
L
6
U
0
m
e
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：99引用：3難度：0.5
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：89引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點。現(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5