如圖甲所示,兩平行金屬板間存在相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng),兩金屬板間的電壓為U,板間距離為d,兩板間的磁場(chǎng)在3t0內(nèi)的變化規(guī)律如圖乙所示。左側(cè)的粒子源沿中心線OO'以v0的速度不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力)。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子,恰好沿中心線運(yùn)動(dòng),并在t0時(shí)刻從O'點(diǎn)穿出兩板。
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的方向和大;
(2)若t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子也能從板間飛出,求飛出時(shí)偏離O'點(diǎn)的距離。
解:(1)帶電粒子受的電場(chǎng)力豎直向下,則洛倫茲力的方向豎直向上,由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里
帶電粒子沿中心線做勻速直線運(yùn)動(dòng),有qv0B0=q
則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0=
(2)從t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子,在t0時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后在電場(chǎng)力的作用下做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=t0
豎直方向有y=at2
由牛頓第二定律得a=
解得y=
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?徐州一模)如圖甲所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌問(wèn)距為L(zhǎng)=1m,兩導(dǎo)軌的,上端間接有電阻,阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab,從OO′上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落的過(guò)程中與導(dǎo)軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.已知金屬桿下落0.3m的過(guò)程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求:
(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大?下落了0.3m時(shí)速度為多大?
(2)金屬桿下落0.3m的過(guò)程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量?
(3)金屬桿下落0.3m的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?棗莊一模)如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長(zhǎng)L=0.2m,板間距d=0.2m.兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓,并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略其邊緣效應(yīng).在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其上下寬度D=0.4m,左右范圍足夠大,邊界MN和PQ均與金屬板垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T.在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子.忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化.sin30=0.5,sin37=0.6,sin45=
2
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(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速率
(2)對(duì)于在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)的粒子,求出其在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻.
(3)對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場(chǎng)的粒子,試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度.

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科目:高中物理 來(lái)源:棗莊一模 題型:填空題

如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長(zhǎng)L=0.2m,板間距d=0.2m.兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓,并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略其邊緣效應(yīng).在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其上下寬度D=0.4m,左右范圍足夠大,邊界MN和PQ均與金屬板垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T.在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子.忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化.sin30=0.5,sin37=0.6,sin45=
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(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速率
(2)對(duì)于在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)的粒子,求出其在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻.
(3)對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場(chǎng)的粒子,試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度.

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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省常州市高二(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

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(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大?下落了0.3m時(shí)速度為多大?
(2)金屬桿下落0.3m的過(guò)程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量?
(3)金屬桿下落0.3m的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q?

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科目:高中物理 來(lái)源:2013年山東省棗莊市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長(zhǎng)L=0.2m,板間距d=0.2m.兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓,并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略其邊緣效應(yīng).在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其上下寬度D=0.4m,左右范圍足夠大,邊界MN和PQ均與金屬板垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T.在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子.忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化.sin30=0.5,sin37=0.6,sin45=
(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速率
(2)對(duì)于在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)的粒子,求出其在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻.
(3)對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場(chǎng)的粒子,試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度.

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