
(24-25高三下·北京·开学考试)在现代科学和技术设备中,常利用电场改变或控制带电粒子的运动。已知电子质量为,电荷量为
,忽略电子所受重力和电子间相互作用。
(1)如图1所示,电子由静止开始经过电压为的电场加速后,射入电压为
的偏转电场,偏转电场为匀强电场。已知
,
,偏转电场两极板的间距
,长
。求电子在射出偏转电场时,垂直于板面方向偏移的距离
。
(2)利用电场可实现对电子束的聚焦。聚焦装置可简化为以下模型:电子被加速电压加速后,以相同的速度平行于轴线(轴)运动到开有小圆孔的金属片附近,在右侧阳极(图上未标出)和金属片之间形成的静电场中进行聚焦。金属片附近的电场如图2所示,其中实线表示电场线,虚线表示等势线,为了研究离
轴很近的电子束在电场中的偏转情况,以
轴为轴线构建一个圆柱体。该圆柱体的左、右底面半径均为
,右侧底面处的电场为匀强电场,场强为
,左侧底面处的电场可视为匀强电场,场强为
。圆柱体右侧电场可忽略不计。
a.类比磁通量的定义,在静电场中,也可定义电通量。请写出穿过圆柱体右侧底面的电通量
;
b.在静电场中,通过任意一个闭合面的电通量,与该面所包围的所有电荷量的代数和成正比。求从圆柱体侧面穿出的电通量;
c.由于电子速度很大,在穿越电场空间时,可认为电子在方向速度保持不变。在圆柱体内,电子在极短的时间内获得了径向(垂直
轴方向)速度,沿径向偏转的距离可忽略不计,请证明这些电子从圆柱体右侧面出射后都汇聚于同一点。
【答案】(1)
(2)a.;b.
;c.见解析
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
、带电物体(计重力)在非匀强电场中的一般运动
该题有详细解析可以查阅
1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任
5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
XueXi Design