- 2022常州高三物理期末
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希望以上答案能对您有所帮助。
相关例题：
题目：
【题目描述】
有一块金属板，上面有若干个小孔，每个小孔内可能有一个或多个电子。现在有一个粒子束，其中包含一些带正电的粒子，它们以一定的速度垂直射入金属板。为了尽可能多地收集电子，需要设计一个电路，使得电子能够通过电路被收集到一个小孔中。请画出电路图并说明工作原理。
【题目分析】
本题主要考察了带电粒子在电场和磁场中的运动规律，以及电路设计的基本原理。题目中给出了一个带电粒子束，其中包含一些带正电的粒子，它们以一定的速度垂直射入金属板。由于电子带负电，它们会受到电场力的作用而发生偏转，因此需要设计一个电路来收集这些电子。
【解答】
解：为了收集金属板上的电子，我们可以设计一个电场收集器和一个磁场收集器。具体来说：
1. 电场收集器：在金属板上方放置一个平行板电容器，其中一个极板接地，另一个极板接一个电源的正极。这样，电容器就会产生一个向上的电场，使得金属板上的电子受到电场力的作用而向上偏转，最终被收集到一个小孔中。
2. 磁场收集器：在金属板下方放置一个环形线圈，线圈中通以恒定的电流。这样，线圈就会产生一个垂直于金属板平面的磁场，使得金属板上的电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转，最终被收集到磁场收集器的出口处。
工作原理：当带正电的粒子束射入金属板时，电子受到电场力和洛伦兹力的共同作用。由于电场力的方向与电子的运动方向相反，所以它能够抵消一部分洛伦兹力，使得电子能够被收集到小孔中。同时，由于电场力的方向与金属板平行的关系，所以它不会影响其他带正电粒子的运动轨迹。
电路图：
1. 电场收集器：一个平行板电容器C1（接地），一个电源E（正极接C1的另一个极板）。
2. 磁场收集器：一个线圈L1（放置在金属板下方），一个开关S用于控制电流的通断。
电路连接方式：将C1的另一个极板与金属板的下表面接触良好即可。当开关S闭合时，电流通过L1产生磁场，使得金属板上的电子被收集到小孔中；当开关S断开时，磁场消失，电子不再被收集。
【评分点】
1. 能否正确理解题意并画出电路图；
2. 电路设计是否合理、简洁；
3. 是否能够正确解释工作原理；
4. 答案是否完整、准确、有条理。
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