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1、带电粒子在组合场中的运动带电粒子在组合场中的运动 温州二高温州二高 黄乃涵黄乃涵 如图所示，水平平行板如图所示，水平平行板S S1 1、S S2 2上加有恒定电压上加有恒定电压U U1 1，板，板S S1 1上表面上表面A A、B B之间有之间有线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为R R的圆形区域内有的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O O在在B B点的正上方，点的正上方，C C、D D是圆上两点，是圆上两点，OCOC与与OBOB成成6060o o角，角，ODOD水平，足够长的竖直平行板水平
2、，足够长的竖直平行板S S3 3、S S4 4间距为间距为d d，板，板S S3 3与圆与圆O O相切于相切于D D点，板点，板S S4 4上上E E点与点与D D点等高，板点等高，板S S2 2、S S3 3上开有网状小孔，电子能自上开有网状小孔，电子能自由穿过。从由穿过。从A A处逸出的电子经电场加速，穿过处逸出的电子经电场加速，穿过S S2 2板后，从板后，从C C点射入圆形磁场点射入圆形磁场区域，从区域，从D D点射出，并打在点射出，并打在S S4 4板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的相互作用力，所有打在相互作用力，所有打在S S4 4板上的电
3、子都被板吸收，电子比荷为板上的电子都被板吸收，电子比荷为k k。求：。求：（1 1）电子射出磁场时的速度大小；）电子射出磁场时的速度大小；（2 2）圆形区域内磁场的磁感应强度大小；）圆形区域内磁场的磁感应强度大小；（3 3）S S4 4板上受电子撞击区域的长度板上受电子撞击区域的长度L L；（4 4）电子从）电子从S S1 1板上逸出到打在板上逸出到打在S S4 4板上的板上的 最长时间与最短时间之差最长时间与最短时间之差。台州市高三上学期期末台州市高三上学期期末如图所示，水平平行板如图所示，水平平行板S S1 1、S S2 2上加有恒定电压上加有恒定电压U U1 1，板，板S S1 1上表面
4、上表面A A、B B之间有之间有线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为R R的圆形区域内有的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O O在在B B点的正上方，点的正上方，C C、D D是圆上两点，是圆上两点，OCOC与与OBOB成成6060o o角，角，ODOD水平，足够长的竖直平行板水平，足够长的竖直平行板S S3 3、S S4 4间距为间距为d d，板，板S S3 3与圆与圆O O相切于相切于D D点，板点，板S S4 4上上E E点与点与D D点等高，板点等高，板S S2 2、S S3 3上开
5、有网状小孔，电子能自上开有网状小孔，电子能自由穿过。从由穿过。从A A处逸出的电子经电场加速，穿过处逸出的电子经电场加速，穿过S S2 2板后，从板后，从C C点射入圆形磁场点射入圆形磁场区域，从区域，从D D点射出，并打在点射出，并打在S S4 4板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的相互作用力，所有打在相互作用力，所有打在S S4 4板上的电子都被板吸收，电子比荷为板上的电子都被板吸收，电子比荷为k k。若在竖直平行板若在竖直平行板S3、S4加上恒定电加上恒定电压压U2（大小未知），使从（大小未知），使从A处逸出处逸出的电子恰能打在的电子恰能打在S4板
6、上。求板上。求S4板上板上受电子撞击区域的长度受电子撞击区域的长度L1。若若U2加倍，加倍，L1将变成多大？将变成多大？如图所示，水平平行板如图所示，水平平行板S S1 1、S S2 2上加有恒定电压上加有恒定电压U U1 1，板，板S S1 1上表面上表面A A、B B之间有之间有线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为R R的圆形区域内有的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O O在在B B点的正上方，点的正上方，C C、D D是圆上两点，是圆上两点，OCOC与与OBOB成成6060o o角，角
7、，ODOD水平，足够长的竖直平行板水平，足够长的竖直平行板S S3 3、S S4 4间距为间距为d d，板，板S S3 3与圆与圆O O相切于相切于D D点，板点，板S S4 4上上E E点与点与D D点等高，板点等高，板S S2 2、S S3 3上开有网状小孔，电子能自上开有网状小孔，电子能自由穿过。从由穿过。从A A处逸出的电子经电场加速，穿过处逸出的电子经电场加速，穿过S S2 2板后，从板后，从C C点射入圆形磁场点射入圆形磁场区域，从区域，从D D点射出，并打在点射出，并打在S S4 4板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的相互作用力，所有打在相
8、互作用力，所有打在S S4 4板上的电子都被板吸收，电子比荷为板上的电子都被板吸收，电子比荷为k k。若在竖直平行板若在竖直平行板S3、S4间加上方向间加上方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直纸面向里的匀强磁场B2（大小（大小未知），使从未知），使从A处逸出的电子恰能处逸出的电子恰能打在打在S4板上。求板上。求S4板上受电子撞击板上受电子撞击区域的长度区域的长度L2。如图所示，水平平行板如图所示，水平平行板S S1 1、S S2 2上加有恒定电压上加有恒定电压U U1 1，板，板S S1 1上表面上表面A A、B B之间有之间有线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为线状电子源，有持续电子逸
9、出，初速度可忽略。半径为R R的圆形区域内有的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O O在在B B点的正上方，点的正上方，C C、D D是圆上两点，是圆上两点，OCOC与与OBOB成成6060o o角，角，ODOD水平，足够长的竖直平行板水平，足够长的竖直平行板S S3 3、S S4 4间距为间距为d d，板，板S S3 3与圆与圆O O相切于相切于D D点，板点，板S S4 4上上E E点与点与D D点等高，板点等高，板S S2 2、S S3 3上开有网状小孔，电子能自上开有网状小孔，电子能自由穿过。从由穿过。从A A处逸出的电子经电场加速，穿过处逸出
10、的电子经电场加速，穿过S S2 2板后，从板后，从C C点射入圆形磁场点射入圆形磁场区域，从区域，从D D点射出，并打在点射出，并打在S S4 4板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的相互作用力，所有打在相互作用力，所有打在S S4 4板上的电子都被板吸收，电子比荷为板上的电子都被板吸收，电子比荷为k k。若在竖直平行板若在竖直平行板S3、S4间加上方向间加上方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直纸面向里的匀强磁场B2，电子，电子源逸出的电子沿源逸出的电子沿AB均匀分布，求均匀分布，求S4板对电子的收集率板对电子的收集率与与B2的关系。的关系。如图所示，水平平行板
11、如图所示，水平平行板S S1 1、S S2 2上加有恒定电压上加有恒定电压U U1 1，板，板S S1 1上表面上表面A A、B B之间有之间有线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为线状电子源，有持续电子逸出，初速度可忽略。半径为R R的圆形区域内有的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆心O O在在B B点的正上方，点的正上方，C C、D D是圆上两点，是圆上两点，OCOC与与OBOB成成6060o o角，角，ODOD水平，足够长的竖直平行板水平，足够长的竖直平行板S S3 3、S S4 4间距为间距为d d，板，板S S3 3与圆与圆O O相切
12、于相切于D D点，板点，板S S4 4上上E E点与点与D D点等高，板点等高，板S S2 2、S S3 3上开有网状小孔，电子能自上开有网状小孔，电子能自由穿过。从由穿过。从A A处逸出的电子经电场加速，穿过处逸出的电子经电场加速，穿过S S2 2板后，从板后，从C C点射入圆形磁场点射入圆形磁场区域，从区域，从D D点射出，并打在点射出，并打在S S4 4板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的板上。整个装置处于真空中，忽略电子间的相互作用力，所有打在相互作用力，所有打在S S4 4板上的电子都被板吸收，电子比荷为板上的电子都被板吸收，电子比荷为k k。若竖直平行板若竖直平行板S3、S4加有恒定电压加有恒定电压U2（大小未知），使从（大小未知），使从A处逸出的处逸出的电子恰能打在电子恰能打在S4板上。测得板上。测得DE连连线上电子束的等效电流为线上电子束的等效电流为I，求，求E点点受到电子撞击的作用力的大小。受到电子撞击的作用力的大小。 谢谢！谢谢！
