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          如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝0.20 m，板間距d＝0.20 m，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電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D=0.40 m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝1.0×10-2  T。
              
          現(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒鐘1000個的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105 m/s的速度沿兩板間的中線射入電場，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：
              
          (1)  t＝0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；
              
          (2) 當(dāng)兩金屬板間的電壓至少為多少時，帶電粒子不能進入磁場；
              
          (3) 在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進入磁場。
              

            
            
              
               
                                              
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
           (1) （1）t＝0時刻電壓為零，粒子勻速通過極板
              
          由牛頓第二定律                            （2分）
              
          得：                               （1分）
              
             所以出射點到入射點的距離為             （1分）
              
          （2）考慮臨界情況：粒子剛好不能射出電場
              
          對類平拋過程：，，         （3分）
              
          聯(lián)立解得                            （1分）
              
          （3）當(dāng)時，粒子可以射出電場，根據(jù)比例關(guān)系得
              
          第一個周期內(nèi)能夠出射的粒子數(shù)為個（2分）
                  
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2011?徐州一模）如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=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)軌平面向里的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
          （1）金屬桿剛進入磁場時速度多大？下落了0.3m時速度為多大？
          （2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
          （3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2013?棗莊一模）如圖甲所示，兩平行金厲板A，B的板長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電場，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磁場，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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點O處有一粒子源，從t=0時起不斷地沿著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極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
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          ．
          （1）求粒子進入磁場時的最大速率
          （2）對于在磁場中飛行時間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時間以及由0點出發(fā) 的可能時刻．
          （3）對于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，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電場，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磁場，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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點O處有一粒子源，從t=0時起不斷地沿著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極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
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          ．
          （1）求粒子進入磁場時的最大速率
          （2）對于在磁場中飛行時間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時間以及由0點出發(fā) 的可能時刻．
          （3）對于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，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
			
          

						
          如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=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)軌平面向里的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
          （1）金屬桿剛進入磁場時速度多大？下落了0.3m時速度為多大？
          （2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
          （3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：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電場，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磁場，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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點O處有一粒子源，從t=0時起不斷地沿著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極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=．
          （1）求粒子進入磁場時的最大速率
          （2）對于在磁場中飛行時間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時間以及由0點出發(fā) 的可能時刻．
          （3）對于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度．

          

			
          

			
          
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