(2)微粒射出偏轉電場時的偏轉角 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=30°,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域.已知偏轉電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計.(
3
=1.7
3)求:
(1)帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1;
(2)偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2;
(3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?

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如圖所示,一帶電微粒質量m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=30°,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。求:

   (1)帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1;

   (2)偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2

   (3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少為多大?

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如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=30º,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。求:

⑴帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1

⑵偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2;

⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?

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如圖所示, 一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、 電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=30??,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。(取=1.73)求:

(1)電微粒進入偏轉電場時的速率v1;

(2)偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2;

(3)使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?

 

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如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=30º,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。求:

⑴帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1;

⑵偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2;

⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?

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一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每個小題給出的四個選項中至少有一個選項符合題目要求,選全的得4分,選對但不全的得2分,選錯和不選的得0分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、實驗題 :本題共4個小題,滿分23分,把答案直接填在題中的相應位置。

11. A  C       (3分)  

12. A B D      (3分)   

13.D、B、E     (3分)  

14.(14分)(1)E      (2分)

   (2)見右圖         (3分)

   (3)見下左圖(2分),1.50, 0.80 (各2分)

   (4)如下圖右(3分)     

 

 

 

 

 

 

 

 

三、計算題:本題共3個小題,共37分。解答應寫出必要的文字說明、示意圖、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。

15.(12分)解:

(1)小球第一次上升過程中    (1分) 

   (1分)

小球第一次下落過程中       (1分) 

        (1分)

        (1分)

(2) 第一次落回地面時的速度為,有

       (2分)

第二次上升的速度為,有 

  ,    (2分)

小球與地面撞擊時損失的能量為     (1分)

小球在空中損失的機械能為     (1分)

從小球剛開始上拋到第二次落到平面之前的過程中損失的機械能為   (1分)

16.(12分)解:(1)微粒在加速電場中由動能定理得  

        解得v0=1.0×104m/s    (2分)

(2)微粒在偏轉電場中做類平拋運動,有  

  ,         (2分)

飛出電場時,速度偏轉角的正切為 

      解得  θ=30o       (2分)

(3)進入磁場時微粒的速度是:       (2分)

軌跡如圖,由幾何關系有:         (1分)

洛倫茲力提供向心力:    (2分)

聯立以上三式得      

代入數據解得              (1分)

17.(13分)解:

(1)根據牛頓第二定律     ①(2分)

             ②

          ③(1分)

聯立①②③得=4m/s2     ④(1分)   

 (2)設金屬棒運動達到穩(wěn)定時,速度為v,所受安培力為F,棒在沿導軌方向受力平衡

           ⑤(2分)

此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率

            ⑥  (1分)

由⑤⑥兩式解得      

將已知數據代入上式得=10m/s  (1分)

 (3)設電路中電流為I,兩導軌間金屬棒的長為L,磁場的磁感應強度為B

                 (1分)

                   (1分)

                 (1分)

由以上三式解得     (1分)

磁場方向垂直導軌平面向上            (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 


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