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          在S點(diǎn)的電量為q質(zhì)量為m的靜止帶電粒子被加速電壓U，柜間距離為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，從正中央垂直射入板間距離和板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，立即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面方面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過某距徑返回S點(diǎn)，求：
          （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少多少？
          （2）該帶電粒子周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長(zhǎng)時(shí)間變換一次方向．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理得，qU=
          1
          2
          mv02          ，
          速度偏角tanθ=
          qUL
          mv02L
          =
          1
          2
          ，
          偏轉(zhuǎn)量：y=
          1
          2
          at2=
          1
          2
          qUL2
          mv02L
          =
          1
          4
          L          ，
          根據(jù)動(dòng)能定理得，qU+
          1
          4
          qU=
          1
          2
          mv2          ，
          根據(jù)洛倫茲力提供向心力得，qvB=m
          v2
          R
          ，
          磁場(chǎng)寬度D=R+Rsinθ=
          mv
          qB
          (1+sinθ)          =
          1
          B
          5mv
          2q
          (1+
          		5
          5
          )
          ．

          周期T=2（t1+t2）+t3=2(
          2d
          2qU
          m
          +
          L
          2qU
          m
          +
          π-arccot
          1
          2
          qB
          m
          )          =2[(2d+L)
          m
          2qU
          +
          m
          qB
          (2π-2arctan2)]          ．．
          偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極變換一次的時(shí)間
          t=
          2(π-arctan2)
          qB
          m          ．
          答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為
          1
          B
          5mv
          2q
          (1+
          		5
          5
          )
          ；
          （2）該帶電粒子周期T是2[(2d+L)
          m
          2qU
          +
          m
          qB
          (2π-2arctan2)]          ．偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極變換一次方向的時(shí)間t=
          2(π-arctan2)
          qB
          m          ．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，直徑AD=d的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，已知∠MAD=∠NAD=30°，有一個(gè)不計(jì)重力，質(zhì)量為m，帶電量為q的正電荷，以從A點(diǎn)沿AD射入磁場(chǎng)．求：

          (1)欲使帶電粒子打在M點(diǎn)，磁感強(qiáng)度B的大小和方向
          (2)要使該粒子能打在MN弧上，磁感強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件?
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖10-22所示。在x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)最為m，電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著y軸正方向射出。射出之后，第3次到達(dá)X軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)，求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s，（重力不計(jì)）。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          空間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向垂直紙面向里，還有一點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)，如圖所示，一帶電粒子-q以初速度v0從圖示位置垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射，初位置到點(diǎn)電荷+Q的距離為r，則粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能為（　　）
          A．以點(diǎn)電荷+Q為圓心，以r為半徑，在紙平面內(nèi)的圓周
          B．初階段在紙面內(nèi)向右偏的曲線
          C．初階段在紙面內(nèi)向左偏的曲線
          D．沿初速度v0方向的直線

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖甲所示，兩平行金屬板長(zhǎng)度l=0.2m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=105m/s射入電場(chǎng)中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向．磁場(chǎng)邊界MN與中線OO′垂直．已知帶電粒子的比荷q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)．

          （1）在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的．請(qǐng)通過計(jì)算說(shuō)明這種處理的合理性；
          （2）設(shè)t=0.1s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大小；
          （3）對(duì)于所有經(jīng)過電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試通過推理判斷d的大小是否隨時(shí)間變化？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，在屏MN的右方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．P為屏上的一小孔，PC與MN垂直．一群質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v從P處沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域．粒子入射方向在與磁場(chǎng)B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)，則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度為（　　）
          A．
          2mvcosθ
          qB
          		B．
          2mv
          qB
          C．
          2mv(1-sinθ)
          qB
          		D．
          2mv(1-cosθ)
          qB

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖中左邊有一對(duì)平行金屬板，兩板間有相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1．圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向垂直于紙面朝里．一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從圓形區(qū)城邊界上的P點(diǎn)射出．已知半徑OD、OP的夾角θ，不計(jì)重力．求
          （1）離子進(jìn)入平行金屬板之間區(qū)域時(shí)的速度大小v；
          （2）離子的質(zhì)量m．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，光滑軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi)，由直軌道AB與圓弧軌道BCD平滑相切對(duì)接組成．圓弧的圓心為O點(diǎn)，半徑大小為R，OB與豎直方向OC夾角θ=37°，D點(diǎn)與圓心O點(diǎn)等高；豎直且過B點(diǎn)的直線PQ右側(cè)空間內(nèi)，被水平且過O點(diǎn)、D點(diǎn)的直線MN分為下區(qū)域Ⅰ和上區(qū)域Ⅱ，下區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為
          E1
          ，上區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為
          E2
          ．質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從直軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑，A點(diǎn)離軌道最低點(diǎn)C的高度為2R，已知
          E1
          =
          mg
          q
          ，
          E2
          =
          3mg
          4q
          ，求：
          （1）小滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大�。�
          （2）小滑塊離開D點(diǎn)后，運(yùn)動(dòng)到與D點(diǎn)等高時(shí)，距D點(diǎn)的水平距離；
          （3）小滑塊離開D點(diǎn)后，在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，它所受合外力的瞬時(shí)功率最�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，一束電子（電荷量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是多少？電子穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少？
          

			
          

			
          
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