（10分）如圖所示，A、B為一對(duì)平行板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場(chǎng)加速后，從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場(chǎng)。（不計(jì)粒子的重力）求：

（1）若粒子的初速度為0，M、N兩板間的電壓為U，求射出電場(chǎng)時(shí)粒子的速度？

（2）粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大？

（3）MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi)，粒子才能從磁場(chǎng)內(nèi)射出？

 

【答案】

(1)  (2)  (3) 或 U>

【解析】

試題分析：(1)粒子在M、N兩板間加速，設(shè)射出加速電場(chǎng)時(shí)粒子的速度為，由動(dòng)能定理得

，解得

（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，,得

(3)若帶電粒子從A板左邊緣飛出，由甲圖的幾何關(guān)系知 

代入第（2）問(wèn)得

若帶電粒子從A板右邊緣飛出，由乙圖的幾何關(guān)系知解得

代入第（2）問(wèn)得

綜合以上分析：若粒子從磁場(chǎng)左側(cè)射出，若U>粒子從磁場(chǎng)右側(cè)射出。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理 牛頓第二定律 洛倫茲力

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

1920年科學(xué)家史特恩測(cè)定氣體分子速率的裝置如圖所示，A、B為一雙層共軸圓筒形容器，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑為r，可同時(shí)繞其共同軸以同一角速度ω高速旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部抽成真空．沿共同軸裝有一根鍍銀的鉑絲K，在鉑絲上通電使其加熱，銀分子（即原子）蒸發(fā)成氣體，其中一部分分子穿過(guò)A筒的狹縫a射出到達(dá)B筒的內(nèi)表面．由于分子由內(nèi)筒到達(dá)外筒需要一定時(shí)間，若容器不動(dòng)，這些分子將到達(dá)外筒內(nèi)壁上的b點(diǎn)，若容器轉(zhuǎn)動(dòng)，從a穿過(guò)的這些分子仍將沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向到達(dá)外筒內(nèi)壁，但容器靜止時(shí)的b點(diǎn)已轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)s到達(dá)b’點(diǎn)．
（1）測(cè)定該氣體分子最大速度的大小表達(dá)式為
(R-r)Rω  
S
(R-r)Rω  
S
．
（2）采用的科學(xué)方法是下列四個(gè)選項(xiàng)中的
B
B
．
A．理想實(shí)驗(yàn)法B．建立物理模型法
C．類比法D．等效替代法．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，a、b為一根方向豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在點(diǎn)a由靜止釋放，沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng)，到點(diǎn)b速度恰好為零，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)1920年科學(xué)家斯特恩測(cè)定氣體分子速率的裝置如圖所示，A、B為一雙層共軸圓筒形容器，外筒半徑為R內(nèi)筒半徑為r，可同時(shí)繞其幾何軸經(jīng)同一角速度ω高速旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部抽成真空．沿幾何軸裝有一根鍍銀的鉑絲K，在鉑絲上通電使其加熱，銀分子（即原子）蒸發(fā)成氣體，其中一部分分子穿過(guò)A筒的狹縫a射出到達(dá)B筒的內(nèi)表面．由于分子由內(nèi)筒到達(dá)外筒需要一定時(shí)間．若容器不動(dòng)，這些分子將到達(dá)外筒內(nèi)壁上的b點(diǎn)，若容器轉(zhuǎn)動(dòng)，從a穿過(guò)的這些分子仍將沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向到達(dá)外筒內(nèi)壁，但容器靜止時(shí)的b點(diǎn)已轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)s到達(dá)b’點(diǎn)．（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了
 
規(guī)律來(lái)測(cè)定；
（2）測(cè)定該氣體分子的最大速度大小表達(dá)式為
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)1920年科學(xué)家斯特恩測(cè)定氣體分子速率的裝置如圖所示，A、B為一雙層共軸圓筒形容器，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑為r，可同時(shí)繞其幾何軸經(jīng)同一角速度ω高速旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部抽成真空．沿幾何軸裝有一根鍍銀的鉑絲K，在鉑絲上通電使其加熱，銀分子（即原子）蒸發(fā)成氣體，其中一部分分子穿過(guò)A筒的狹縫a射出到達(dá)B筒的內(nèi)表面．由于分子由內(nèi)筒到達(dá)外筒需要一定時(shí)間．若容器不動(dòng)，這些分子將到達(dá)外筒內(nèi)壁上的b點(diǎn)，若容器轉(zhuǎn)動(dòng)，從a穿過(guò)的這些分子仍將沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向到達(dá)外筒內(nèi)壁，但容器靜止時(shí)的b點(diǎn)已轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)s到達(dá)b’點(diǎn)．
（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了
 
規(guī)律來(lái)測(cè)定；
（2）測(cè)定該氣體分子的最大速度大小表達(dá)式為
 
．
（3）采用的科學(xué)方法是下列四個(gè)選項(xiàng)中的
 
．
（A）理想實(shí)驗(yàn)法          （B）建立物理模型法
（C）類比法              （D）等效替代法．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

1920年科學(xué)家史特恩測(cè)定氣體分子速率的裝置如圖所示，A、B為一雙層共軸圓筒形容器，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑為r，可同時(shí)繞其共同軸以同一角速度w高速旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)部抽成真空。沿共同軸裝有一根鍍銀的鉑絲K，在鉑絲上通電使其加熱，銀分子（即原子）蒸發(fā)成氣體，其中一部分分子穿過(guò)A筒的狹縫a射出到達(dá)B筒的內(nèi)表面。由于分子由內(nèi)筒到達(dá)外筒需要一定時(shí)間，若容器不動(dòng)，這些分子將到達(dá)外筒內(nèi)壁上的b點(diǎn)，若容器轉(zhuǎn)動(dòng)，從a穿過(guò)的這些分子仍將沿原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向到達(dá)外筒內(nèi)壁，但容器靜止時(shí)的b點(diǎn)已轉(zhuǎn)過(guò)弧長(zhǎng)s到達(dá)b’點(diǎn)。

（1）測(cè)定該氣體分子最大速度的大小表達(dá)式為_(kāi)_______________。

（2）采用的科學(xué)方法是下列四個(gè)選項(xiàng)中的         。

A.理想實(shí)驗(yàn)法        B.建立物理模型法

C.類比法            D.等效替代法

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