组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 速度选择器
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:14026 题号:14844999
如图为研究光电效应的装置示意图,该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面(纸面)内,垂直纸面的金属薄板MNy轴平行放置,板N中间有一小孔O。有一由x轴、y轴和以O为圆心、圆心角为90°的半径不同的两条圆弧所围的区域Ⅰ,整个区域Ⅰ内存在大小可调、方向垂直纸面向里的匀强电场和磁感应强度大小恒为B1、磁感线与圆弧平行且逆时针方向的磁场。区域Ⅰ右侧还有一左边界与y轴平行且相距为l、下边界与x轴重合的匀强磁场区域Ⅱ,其宽度为a,长度足够长,其中的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小可调。光电子从板M逸出后经极板间电压U加速(板间电场视为匀强电场),调节区域Ⅰ的电场强度和区域Ⅱ的磁感应强度,使电子恰好打在坐标为(a+2l,0)的点上,被置于该处的探测器接收。已知电子质量为m、电荷量为e,板M的逸出功为W0,普朗克常量为h。忽略电子的重力及电子间的作用力。当频率为ν的光照射板M时有光电子逸出,
(1)求逸出光电子的最大初动能Ekm,并求光电子从O点射入区域Ⅰ时的速度v0的大小范围;
(2)若区域Ⅰ的电场强度大小,区域Ⅱ的磁感应强度大小,求被探测到的电子刚从板M逸出时速度vM的大小及与x轴的夹角
(3)为了使从O点以各种大小和方向的速度射向区域Ⅰ的电子都能被探测到,需要调节区域Ⅰ的电场强度E和区域Ⅱ的磁感应强度B2,求E的最大值和B2的最大值。
2022·浙江·高考真题 查看更多[26]

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,在空间直角坐标系中,速度选择器的上、下极板均平行于平面,两极板间距离为d,上极板带正电,下极板带负电,形成的电场为匀强电场;两极板间还有沿轴负方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B。将速度选择器两极板右端与平面之间的区域记为区域I,区域I沿x方向的宽度为L平面与垂直于x轴的足够大的光屏之间的区域记为区域Ⅱ,光屏与x轴交点的x坐标为。在区域I内存在沿y轴方向的匀强电场(图中未画出);在区域Ⅱ内存在沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小也为B。在速度选择器左侧x轴上有一粒子源,粒子源发出所有粒子的质量均为m,带电量均为,只有初速度大小为的粒子才能沿着x轴通过速度选择器进入区域I,其他粒子都不能进入区域I,所有粒子经过平面时的坐标都为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,忽略上、下极板的边缘效应。求:
(1)速度选择器两极板间的电势差大小。
(2)区域I中匀强电场的电场强度大小。
(3)粒子在区域Ⅱ内运动的时间。
(4)粒子击中光屏时的位置坐标。
2023-09-25更新 | 362次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图所示,平行金属板MN间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里,磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以水平向右、大小为的初速度沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成角。求:
(1)金属板MN间的电场强度
(2)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC
(3)若已知,只有在第四象限磁场反向且大小变化,其它条件均不变,要使正离子无法运动到第二象限,则磁感应强度B大小应满足什么条件?
2022-05-11更新 | 906次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,半径为R的圆与正方形abcd相内切,在ab、dc边放置两带电平行金属板,在板间形成匀强电场,且在圆内有垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从ad边中点O1沿O1O方向以速度v0射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从bc边中点O2飞出.若撤去磁场而保留电场,粒子仍从O1点以相同速度射入,则粒子恰好打到某极板边缘.不计粒子重力.

(1)求两极板间电压U的大小
(2)若撤去电场而保留磁场,粒子从O1点以不同速度射入,要使粒子能打到极板上,求粒子入射速度的范围.
2018-03-17更新 | 990次组卷
共计 平均难度:一般