如圖，長為L的一對平行金屬板平行正對放置，間距，板間加上一定的電壓．現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒，射入時的初速度大小為v0．一段時間后微粒恰好從下板邊緣P1射出電場，并同時進(jìn)入正三角形區(qū)域．已知正三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板平齊，底邊BC與金屬板平行．三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場B2，且B2=4B1．不計(jì)微粒的重力，忽略極板區(qū)域外部的電場．
（1）求板間的電壓U和微粒從電場中射出時的速度大小和方向．

（2）微粒進(jìn)入三角形區(qū)域后恰好從AC邊垂直邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大�。�

（3）若微粒最后射出磁場區(qū)域時與射出的邊界成30°的夾角，求三角形的邊長．


【答案】（1）        射出速度與初速度方向的夾角為300

       （2）     （3）（n=0、1、2……）

【解析】

（1）微粒在電場中做類平拋運(yùn)動，由牛頓第二定律有

豎直方向上

水平方向上

得

豎直分速度：，

合速度：，

夾角：

射出速度與初速度方向的夾角為300，即垂直于AB出射；

（2）粒子由P1點(diǎn)垂直AB射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系有：

由

得

（3）由和B2=4B1得

如圖所示，

微粒離開磁場時，在磁場B1中做了n個半圓周運(yùn)動（n=0、1、2……）

三角形的邊長（n=0、1、2……）

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


下列所描述的幾種運(yùn)動，說法正確的是  （　 　）

A. 加速度減小時，速度一定減小     B. 加速度為零時，速度也一定為零

C. 加速度很小時，速度可以很大     D. 速度變化越快，加速度就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：


某航母跑道長200m.飛機(jī)在航母上滑行的最大加速度為6m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s.那么，飛機(jī)在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為（    ）

A.5m/s         B.10m/s         C.15m/s         D.20m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖示電路中，電源內(nèi)阻為r，電容器的兩塊極板A、B間有一帶電油滴恰能靜止．把R1的滑動片向右滑動時，下列說法中正確的是（    ）  

A．電流表讀數(shù)減小，油滴向下運(yùn)動    

B．電流表讀數(shù)減小，油滴向上運(yùn)動 

C．電流表讀數(shù)增大，油滴向下運(yùn)動     

D．電流表讀數(shù)增大，油滴向上運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖一根不可伸長絕緣的細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一帶電小球，置于水平向右的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)把細(xì)線水平拉直，小球從A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)最低點(diǎn)B后，小球擺到C點(diǎn)時速度為0，則（   ）

A．小球在B點(diǎn)時的速度最大

B．小球從A到B的過程中，機(jī)械能一直在減少

C．小球在B點(diǎn)時的繩子拉力最大

D．從B到C的過程中小球的電勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


用圖示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時，測得NP之間距離為l1、MP之間距離為l2則Rx的阻值為：

A．           B．

C．           D． 

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科目：高中物理 來源： 題型：


用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：

①旋動部件  ▲  （填字母），使指針對準(zhǔn)  ▲ （填“左側(cè)”或“右側(cè)”）的"0"刻線。

②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋"×l00"的位置。

③將插入"十"、"－"插孔的表筆短接，旋動部件 ▲  （填字母），使指針對準(zhǔn)  ▲  （填“左側(cè)”或“右側(cè)”）0刻線。

④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按  ▲  的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量。

A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋"×1k"的位置   

B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋"×10"的位置

C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根導(dǎo)線相接

D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上，如圖中的a、b、c所示，下面說法正確的是（     ）

A．反映Pr變化的圖線是c     B．電源電動勢為8v

C．電源內(nèi)阻為2Ω            D．當(dāng)電流為0.5A時，外電路的電阻為4Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：


環(huán)型對撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置,如圖所示,比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后,沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動,然后在碰撞區(qū)迎面相撞,不考慮相對論效應(yīng),下列說法正確的是

　(　　)

A.所加的勻強(qiáng)磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外

B.若加速電壓一定,離子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定時,比荷相同的離子加速后,質(zhì)量大的離子動能小

D.對于給定的正、負(fù)離子,加速電壓U越大,離子在環(huán)狀空腔磁場中的運(yùn)動時間越長

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