组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在磁场中的运动 > 带电粒子在有边界磁场中运动 > 带电粒子在弧形边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:232 题号:11283627
真空光电管(又称电子光电管)由封装于真空管内的光电阴极和阳极丝构成,如图()所示是半圆柱面阴极式光电管,阴极材料的逸出功为,阳极与阴极同轴放置,当频率为的入射光穿过光窗照到阴极上时,由于光电效应,逸出的电子在电场作用下作加速运动,最后被高电位阳极接收,形成光电流.不计电子重力及电子之间的相互作用.已知元电荷为,电子质量为,普朗克常量为

(1)给光电管两极加上电压,求阴极表面逸出的电子的最大初速度和到达阳极的电子的最大动能.
(2)图()是小明画出的光电管横截面示意图,他撤去光电管两极的电压,在半径为的半圆平面内加一垂直截面向外的匀强磁场,只考虑电子在截面内的运动.
(Ⅰ)研究发现,要使电子能运动到阳极处,逸出时的速度必须大于,求所加磁场的磁感应强度值;
(Ⅱ)进一步研究表明,阴阳两极没有同轴会造成到达阳极的光电子数目不同,小明拿到一个“次品”,其阳极比正常圆心位置向右偏离了,假设光电子从阴极表面均匀逸出,且只考虑速度为的光电子,则此情况下到达阳极的光电子数是正常情况的百分之几?(可能用到的三角函数   
18-19高三·浙江·阶段练习 查看更多[1]

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【推荐1】如图,坐标系xOy的第一象限内,以O为圆心半径分别为R、2R、3R的圆弧ab、cd、ef及两坐标轴围成I、II、III三个区域.I、II区域中存在磁感应强度大小为B0的匀强磁场,其中I区域的磁场方向垂直坐标平面向外、II区域的磁场方向垂直坐标平面向里.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以某一初速度从坐标原点O沿+y方向射入磁场,与弧ab交点的坐标为.求:

(1)粒子的初速度大小;
(2)粒子从O点运动到弧cd经历的时间t;
(3)若III区域中也存在垂直坐标平面的匀强磁场,为使粒子不能从弧ef上射出磁场,求磁感应强度B满足的条件.
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(1)粒子进入电场时的速度大小
(2)粒子进入磁场时的速度大小
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【推荐3】如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,改变粒子进入磁场的速度,使得带电粒子在磁场的圆周运动的轨道半径为,求粒子在磁场中运动的时间。(注:(2)、(3)两问结果均用R表示)
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