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        1. 如圖所示,平行金屬板A和B間距離為d,現(xiàn)給A、B板加上如圖所示的方波形電壓,t=0時(shí)刻A板比B板的電勢(shì)高,電壓的正向值與反向值均為U0.現(xiàn)有由質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子組成粒子束,從AB的中點(diǎn)O處以平行于金屬板方向的速度v0=
          3
          qU0T
          3dm
          沿OO’射入,所有粒子在金屬板間的飛行時(shí)間均為T(mén),不計(jì)重力影響.求:精英家教網(wǎng)
          (1)不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向
          (2)平行金屬板右側(cè)為平行邊界磁場(chǎng),左右邊界方向與OO’垂直,寬度為L(zhǎng),方向垂直紙面向里,所有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后垂直右邊界射出,問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
          分析:一種情況在0-
          2
          3
          T之間,t0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子運(yùn)動(dòng)情況相同,還有一種情況在
          2
          3
          T-T之間進(jìn)入電場(chǎng)的粒子運(yùn)動(dòng)情況相同,分別利用類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求其在射出電場(chǎng)時(shí)速度大小和方向;
          所有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后垂直右邊界射出的臨界情況為與右邊界相切,根據(jù)幾何知識(shí)確定半徑,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小.
          解答:解:(1)設(shè)在0-
          2
          3
          T之間,t0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng),a=
          qU0
          dm
              vy=a(
          2
          3
          T-t0)-a
          T
          3
          +at0=
          aT
          3
          =
          qU0T
          3dm

          v=
          v02+vy2
          =
          2qU0T
          3dm
               
          tanθ=
          vy
          v0
          =
          3
          3
             θ=30°,方向斜向下;  
          設(shè)在
          2
          3
          T-T之間進(jìn)入電場(chǎng),速度vy=
          qU0T
          3dm
           
          根據(jù)周期性,在任何時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng),射出電場(chǎng)時(shí),v=
          2qU0T
          3dm
               θ=300,
          (2)由幾何關(guān)系得,R=
          L
          sin30°
          =2L,qvB=m
          v2
          R

          B=
          mv
          qR
          =
          U0T
          3dL

          答:(1)不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為
          2qU0T
          3dm
          ,方向與水平方向成30°角斜向下;
          (2)平行金屬板右側(cè)為平行邊界磁場(chǎng),左右邊界方向與OO′垂直,寬度為L(zhǎng),方向垂直紙面向里,所有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后垂直右邊界射出,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
          U0T
          3dL
          點(diǎn)評(píng):本題主要考查了帶電粒子在混合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過(guò)受力情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,熟練掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式.
          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:

          如圖所示,平行金屬板長(zhǎng)L,間距L,兩板間存在向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,一帶電粒子(不計(jì)重力)沿兩板中線以速度V0垂直射入電場(chǎng),恰好從下板邊緣P點(diǎn)射出平行金屬板.若將勻強(qiáng)電場(chǎng)換成垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子仍然從同一點(diǎn)以同樣的速度射入兩板間,要粒子同樣從P點(diǎn)射出,求:
          (1)所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;
          (2)所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2011?吉安模擬)如圖所示,平行金屬板A、B帶有等量異號(hào)電荷,電子和質(zhì)子均以速率v分別從正(A板)、負(fù)(B板)兩極板上的小孔沿垂直板面的方向射入板間,那么( 。

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示,平行金屬板與水平方向成θ角,板間距離為d,板間電壓為U,一質(zhì)量為m的帶電微粒,以水平初速度v0從下板左端邊緣進(jìn)入板間,結(jié)果正好沿水平直線通過(guò)從上板右端上邊緣處射出,求:
          (1)微粒帶電量;
          (2)微粒離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O′,OO′連線與金屬板垂直,兩板間的電壓為U.在Q板的右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.磁場(chǎng)右側(cè)邊界處的熒光屏MN與Q板間的距離為L(zhǎng),OO′連線的延長(zhǎng)線與MN相交于A點(diǎn).一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,從小孔O處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),通過(guò)小孔O′后進(jìn)入磁場(chǎng),最終打在MN上的A′點(diǎn).不計(jì)粒子重力.求:
          (1)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到小孔O′時(shí)的速度大小;
          (2)A′點(diǎn)與A點(diǎn)之間的距離.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          精英家教網(wǎng)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,如圖所示,平行金屬板A、B之間相距為d,板間的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)處理,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場(chǎng),金屬板A、B是邊長(zhǎng)為a的正方形,等離子體的電阻率為ρ,外接電阻R.求:
          (1)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì);
          (2)電阻R上的電流;
          (3)要使等離子體能進(jìn)入磁場(chǎng)所需的外力.

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          同步練習(xí)冊(cè)答案