電子打在熒光屏發(fā)光的現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于各種電器，比如示波器和老式電視機(jī)顯像管等。如圖甲所示，長方形MNPQ區(qū)域（MN=PQ=3d,MQ與NP邊足夠長）存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．有一塊長為5d、厚度不計的熒光屏ab,其上下兩表面均涂有熒光粉，平行NP邊放置在磁場中，且與NP邊相距為d,左端a與MN相距也為d。電子由陰極K等間隔地發(fā)射出來（已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e、初速度可視為零）經(jīng)加速電場加速后，沿MN邊進(jìn)入磁場區(qū)域，若粒子打到熒光屏就被吸收。忽略電子重力和一切阻力。
（1）如果加速器的電壓為U，求電子剛進(jìn)入磁場的速度大??；
（2）調(diào)節(jié)加速電壓，求電子落在熒光屏上，使熒光屏發(fā)光的區(qū)域長度；
（3）若加速電壓按如圖乙所示的圖象變化，求從t=0開始一個周期內(nèi)，打在熒光屏上的電子數(shù)相對總電子數(shù)的比例；并分析提高該比例的方法，至少提出兩種。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：114引用：2難度：0.2
相似題
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1．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，某同學(xué)欲使用該裝置測量某帶正電粒子的比荷。粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的加速電場后，進(jìn)入速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，磁場方向如圖，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E。帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點(diǎn)既垂直直線MN又垂直于磁場的方向射入偏轉(zhuǎn)磁場。偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)。已知偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，帶電粒子的重力可忽略不計。
（1）為保證粒子在速度選擇器中做直線運(yùn)動，速度選擇器a板需與電源 （選填“正極”或“負(fù)極”）相連，b板需與電源 （選填“正極”或“負(fù)極”）相連。
（2）射入偏轉(zhuǎn)磁場粒子的速度為 （用題目所給物理量字母表示）。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：62引用：3難度：0.6 -
2．如圖，長度均為l的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為l,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q（q＞0）的粒子自電場中某處以大小為v0的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時的速度方向與PQ的夾角為60°，不計重力。
（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；
（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：2748引用：7難度：0.1 -
3．如圖所示在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中，0≤x≤d的空間存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在x＞d的空間存在著垂直紙面方向向外的勻強(qiáng)磁場，一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸上的A點(diǎn)，以速度v0沿x軸正方向進(jìn)入電場，帶電粒子在電磁場作用下，從A點(diǎn)依次經(jīng)過B點(diǎn)和C點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（0，d-d）、（d,d）、（2d,0），不計帶電粒子重力。求：36
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）帶電粒子從A到C的運(yùn)動時間t。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：245引用：5難度：0.5
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