如圖所示,水平放置的平行金屬板A和B的間距為d,極板長為2d;金屬板右側(cè)用三塊擋板MN、NP、PM圍成一個等腰直角三角形區(qū)域,頂角NMP為直角,MN擋板上的中點處有一個小孔K恰好位于B板的右端,已知水平擋板NP的長度為=2a。由質(zhì)量為m、帶電量為+q的同種粒子組成的粒子束,以速度v0從金屬板A、B左端沿緊貼板A但不接觸板A處射入,不計粒子所受的重力,若在A、B板間加一恒定電壓,使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K。求:

⑴.所施加的恒定電壓的大;
⑵.現(xiàn)允許在擋板圍成的三角形區(qū)域內(nèi),加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,要使從小孔K飛入的粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能直接(不與其他擋板碰撞)打到擋板MP上,求所加磁場的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。
⑶.在第⑵問的前提下,以M為原點,沿MP方向建立x軸,求打到擋板MP上不同位置(用坐標(biāo)x表示)的粒子在磁場中的運動時間
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子(不計重力)以初速度v0a點進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,如圖。運動中經(jīng)過b點,oa=ob。若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強(qiáng)電場,仍以v0a點進(jìn)入電場,粒子仍能通過b點,那么電場強(qiáng)度E與磁感強(qiáng)度B之比E/B為:(    )
A.v0B.1C.2v0D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

判斷圖7中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

擺線長為L,擺球質(zhì)量為m帶正電量q的單擺從如圖所示位置A擺下,在一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中運動,擺動平面垂直磁場,若圖中,擺球從A開始運動,當(dāng)它第一次到最低點時,擺線上的拉力大小為_____________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q,垂直于邊界進(jìn)入一個有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,已知它恰好能從上邊界飛離磁場區(qū)域,且此時速度方向偏離入射方向θ角。已知磁場區(qū)域的寬度為d,磁感強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,不計粒子所受重力。求:

(1)粒子進(jìn)入磁場時的速度。
(2)粒子穿越磁場所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩個同心圓是磁場的理想邊界,內(nèi)圓半徑為R,外圓半徑為R,磁場方向垂直于紙面向里,內(nèi)外圓之間環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,內(nèi)圓的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/3。t=0時一個質(zhì)量為m,帶-q電量的離子(不計重力),從內(nèi)圓上的A點沿半徑方向飛進(jìn)環(huán)形磁場,剛好沒有飛出磁場。

(1)求離子速度大小
(2)離子自A點射出后在兩個磁場不斷地飛進(jìn)飛出,從t=0開始經(jīng)多長時間第一次回到A點?
(3)從t=0開始到離子第二次回到A點,離子在內(nèi)圓磁場中運動的時間共為多少?
(4)畫出從t=0到第二次回到A點離子運動的軌跡。(小圓上的黑點為圓周的等分點,供畫圖時參考)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在坐標(biāo)原點O處,能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板,薄板中心O′位于x軸上,且與x軸垂直放置,薄板的兩端M、N與原點O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,速率為v,重力不計。
(1)要使y軸右側(cè)所有運動的粒子都能打到薄板MN上,可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場,則場強(qiáng)的最小值E0為多大?在電場強(qiáng)度為E0時,打到板上的粒子動能為多大?
(2)要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過多少(用m、v、q、R表示)?若滿足此條件,從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖1所示,在坐標(biāo)系xOy中,在-L≤x<0區(qū)域存在強(qiáng)弱可變化的磁場B1,在0≤x≤2L區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2.0T,磁場方向均垂直于紙面向里。一邊長為L=0.2m、總電阻為R=0.8Ω的正方形線框靜止于xOy平面內(nèi),線框的一邊與y軸重合。
(1)若磁場B1的磁感應(yīng)強(qiáng)度在t=0.5s的時間內(nèi)由2T均勻減小至0,求線框在這段時間內(nèi)產(chǎn)生的電熱為多少?
(2)撤去磁場B1,讓線框從靜止開始以加速度a=0.4m/s2沿x軸正方向做勻加速直線運動,求線框剛好全部出磁場前瞬間的發(fā)熱功率。
(3)在(2)的條件下,取線框中逆時針方向的電流為正方向,試在圖2給出的坐標(biāo)紙上作出線框中的電流I隨運動時間t的關(guān)系圖線。(不要求寫出計算過程,但要求寫出圖線端點的坐標(biāo)值,可用根式表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)子和a粒子由靜止開始,經(jīng)同一電場加速后,沿垂直于磁場的方向射入同一勻強(qiáng)磁場中,則質(zhì)子和a粒子在磁場中運動的各量之間的關(guān)系,正確的是:(     )
A.速率之比為:1B.周期之比為1:2
C.半徑之比為:1D.向心力之比為:1

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