如圖所示,兩平行金屬板E、F之間電壓為U,兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力),由E板中央處靜止釋放,經(jīng)F板上的小孔射出后,垂直進(jìn)入磁場,且進(jìn)入磁場時(shí)與邊界MN成60°角,最終粒子從邊界MN離開磁場.求:

(1)粒子離開電場時(shí)的速度大小v;
(2)粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(3)兩邊界MN、PQ的最小距離d;

(1)(2)4m/3qB(3)

解析
試題分析:(1)設(shè)粒子離開電場時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理有:qu=mv2/2   
解得:  
(2)粒子離開電場后,垂直進(jìn)入磁場,由洛侖茲力提供向心力有:qBv= mv2/r   
聯(lián)立解得:       
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2r/v 
聯(lián)立解得:T=2m/qB
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=2400/3600  T=4m/3qB 
(3)最終粒子從邊界MN離開磁場,需滿足:d≧r+rsin300            
聯(lián)立④⑤解得:d≧     
兩邊界MN、PQ的最小距離d為 
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的加速問題,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)問題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(10分)如圖,質(zhì)量為m、電量為 e的電子,從A點(diǎn)以速度v0垂直場強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場中,從B點(diǎn)射出電場時(shí)的速度方向與電場線成120o角,問A、B兩點(diǎn)間的電勢差是多少?

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(1)求電子打到D點(diǎn)的動(dòng)能;
(2)電子的初速必須大于何值,電子才能飛出極板。

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示波器的示意圖如圖,金屬絲發(fā)射出來的電子(初速度為零,不計(jì)重力)被加速后從金屬板的小孔穿出,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進(jìn),最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1=1640V,偏轉(zhuǎn)極板長L=4cm,偏轉(zhuǎn)板間距d=1cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。

(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí),電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離S=20cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分) 如圖所示,在MN左側(cè)QP上方有勻強(qiáng)電場。在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA/重合。現(xiàn)有一帶電粒子以初速度自O(shè)點(diǎn)沿水平方向射入,并恰好從P點(diǎn)射出,又經(jīng)過在矩形有界磁場中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點(diǎn)向左水平射出。已知PA距離為d,,距離。不計(jì)帶電粒子重力。

求:(1)粒子從下極板邊緣射出時(shí)的速度;
(2)粒子在從O到A經(jīng)歷的時(shí)間
(3)矩形有界磁場的最小面積。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如下圖所示,在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷,A帶正電,B帶負(fù)電,電荷量都是q,它們之間的距離為d.為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài),必須在水平方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場.求:兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),A、B連線的中點(diǎn)處場強(qiáng)大小和方向.(已知靜電力常數(shù)為k)

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如圖所示電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向上端a滑動(dòng)時(shí),電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)的變化情況是(  )

A.電流表A1增大,A2減小,電壓表V減小
B.電流表A1減小,A2增大,電壓表V減小
C.電流表A1增大,A2增大,電壓表V增大
D.電流表A1減小,A2減小,電壓表V增大

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如圖所示,邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(常量k>0).回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R1=R0、R2="0.5R" 閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢,則

A.R2兩端的電壓為U∕7
B.電容器的a極板帶正電
C.滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍
D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為KL2

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將阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻Ⅰ和Ⅱ串聯(lián),接在不計(jì)內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源兩端。開始時(shí)Ⅰ和Ⅱ阻值相等,保持Ⅰ溫度不變,冷卻或加熱Ⅱ,則Ⅱ的電功率在

A.加熱時(shí)變大,冷卻時(shí)變小 B.加熱時(shí)變小,冷卻時(shí)變大
C.加熱或冷卻時(shí)都變小 D.加熱或冷卻時(shí)都變大

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