10.(2018?福建模拟)光电倍增管可将光信号转化为电信号并逐级放大,其前两个平行倍增极结构如图。当频率为v的入射光照射到第1倍增极的上表面MN时,极板上表面逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子,空间加上垂直纸面的匀强磁场,可使从MN逸出的部分光电子打到第2倍增极的上表面PQ.已知第1倍增极金属的逸出功为W,两个倍增极长度均为d,水平间距为
,竖直
间距为,光电子电量为e、质量为m,普朗克常量为h,仅考虑光电子在纸面内
运
动
且
只
受
洛
伦
兹
力
作
用
。
(1)求从MN上逸出的光电子的最大速率。
(2)若以最大速率、方向垂直MN逸出的光电子可以全部到达PQ,求磁感应强度的大小和方向。
(3)若保持(2)中的磁场不变,关闭光源后,发现仍有光电子持续击中PQ,求关闭光源后光电子持续击中PQ的时间。
11.(2018?衡水四模)在如图所示的坐标系中,0<y<d区域存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m;在d<y<2.5d区域,y轴及右侧存在水平向右的匀强电场,y轴左侧存在水平向左的匀强电场,电场强度均为E=E0;在2.5d<y<4d区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
,一个质量m=1.0
×10﹣9kg、所带电荷量q=+1.6×10﹣6C、重力不计的粒子从原点O由静止释放后进入电场,已知d=2.0m。
(1)求粒子进入水平电场时的速度大小及进入磁场时速度方向与竖直方向的夹
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角;
(2)求粒子从释放到第一次回到O点所需时间(保留三位有效数字)。
12.(2018?峨山县校级模拟)如图甲所示,水平放置的两平行金属板长l=6.34cm,两板间距为d=2cm,两板间有磁感应强度按图乙所示规律变化的匀强磁场和电场强度按图丙所示规律变化的匀强电场,其中B0=0.5T,E0=1.0×105V/m.t=0时刻金属板上极板带正电,磁场方向垂直纸面向里.一比荷为=1.0×108C/kg的带正电粒子(不计重力)以速度v0=2.0×105m/s平行金属板从两板左侧中间位置垂直磁场方向射入.求:
(1)粒子在运动过程中与上极板的最近距离;
(2)粒子在两极板间运动的总时间和在两极板间的偏转距离.(取π=3.14) 13.(2018?辽宁三模)如图所示,xOy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0由坐标(0,﹣y0)处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小E=
,粒子重力不计。
(1)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,求磁感应强度应满足的条件;
(2)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。
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14.(2018?武邑县校级模拟)如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域I和II,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域I的磁感应强度大小为B0,区域II的磁感应强度大小可调,C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点,质量为m带电量为﹣q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场II中,速度大小为
,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相
切时认为粒子能再次进入磁场。
(1)若粒子无法进入区域I中,求区域II磁感应强度大小范围; (2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域II磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域II磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
15.(2018?安顺三模)如图所示,在xoy平面内的y轴左侧有沿y轴负方向的匀强电场,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,y轴为匀强电场和匀强磁场的理想边界。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从x轴上的N点(﹣L,0)以速度v0沿x轴正方向射出。已知粒子经y轴的M点
进
入磁场,若粒子离开电场后,y轴左侧的电场立即撤去,粒子最终恰好经过N点。求:
(1)粒子进入磁场时的速度大小及方向;
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(2)匀强磁场的磁感应强度。
16.(2018?齐齐哈尔一模)如图所示,光滑绝缘的半圆形圆弧轨道ACD,固定在竖直面内,轨道处在垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,半圆弧的直径AD水平,因弧的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,在A端由静止释放一个带正电荷质量为m的金属小球甲,结果小球甲连续两次通过轨道最低点C时,对轨道的压力差为△F,小球运动过程始终不脱离轨道,重力加速度为g。求: (1)小球甲经过轨道最低点C时的速度大小; (2)小球甲所带的电量;
(3)若在圆弧轨道的最低点C放一个与小球甲完全相同的不带电的金属小球乙,让小球甲仍由轨道的A端由静止释放,则甲球与乙球发生弹性碰撞后的一瞬间,乙球对轨道的压力。(不计两球间静电力的作用)
17.(2018?南昌三模)如图所示,金属平板MN垂直于纸面放置,MN板中央有小孔O,以O为圆点在纸面内建立xOy坐标系(虚线),x轴与M板重合。O点下方热阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子,在K与MN板间加一电压,从O点射出的电子速度大小都是v0,方向在纸面内,且关于y轴对称,发散角为2θ弧度。已知电子电荷量为e,质量为m,不计电子间相互作用及重力的影响。
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(1)求加速电压的大小U0。
(2)若x轴上方存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,电子打到x轴上落点范围长度为△x,求该磁场的磁感强度B1和电子从O点到达x轴最短时间t。 (3)若x轴上方存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区,电子从O点进入磁场区偏转后成为一宽度为△y、平行于x轴的电子束,求该圆形区域的半径R及磁场的磁感强度B2。
18.(2018?呼伦贝尔一模)如图所示,带等量异种电荷的正对平行金属板倾斜放置,金属板长为L,金属板和水平面夹角θ=30°.一电量为﹣q(q>0)、质量为m的带电微粒从下板边缘P点由静止释放后沿水平直线运动到上板边缘,从Q点射出板间,并立即正对着圆心O射入半径为R的圆形区域,圆形区域中存在电场强度为E的匀强电场(图中没有画出)和匀强磁场。带电微粒刚进入圆形区域的瞬间,在A点与一个静止的中性微粒发生正碰,碰后粘合成一个微粒在圆形区域中做匀速圆周运动,从圆形区域射出时,微粒速度方向相比初速度方向偏转了120°,重力加速度为g。
求:(1)带电粒子从Q点射出时的速度v0; (2)中性微粒的质量M;
(3)区域中匀强磁场的磁感应强度B。
19.(2018?珠海一模)如图所示,圆心为O、半径为R的圆形磁场区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场,以圆心O为坐标原点建立坐标系,在y=﹣2R处有一垂
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