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        1. 精英家教網(wǎng)兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置,兩板間距為d、板長(zhǎng)為l,在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形底邊BC與PQ在同一水平線上,頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為m、電量q的帶正電的粒子以初速度v0水平射入兩金屬板之間,入射點(diǎn)到上極板的距離為d/4若在兩板間加某一恒定電壓,粒子離開電場(chǎng)后垂直AB邊從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直AC邊射出(不計(jì)粒子的重力).已知BD=
          14
          AB求:
          (1)粒子離開電場(chǎng)時(shí)的瞬時(shí)速度的大;
          (2)兩極板間電壓;
          (3)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
          分析:(1)已知粒子離開電場(chǎng)的速度方向,則由幾何關(guān)系可得出粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度;
          (2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求出兩極板間的電壓;
          (3)粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力充當(dāng)向心力,由牛頓第二定律可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
          解答:解:(1)由幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)合成知識(shí)可知:
          粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度的大小v=
          v0
          cos30°
          =
          2
          3
          3
          v0

          (2)根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有:l=v0t
          vy=at=
          qU
          md
          ?t

          tan30°=
          vy
          v0

          聯(lián)立,解得:U=
          3
          md
          v
          2
          0
          3ql

          (3)由幾何關(guān)系得:lAB=
          d
          cos30°

          粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為:r=lAD=
          3
          4
          lAB=
          3
          2
          d<lABcos30°

          故能夠從AC邊垂直射出   
          設(shè)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,根據(jù)向心力公式有:qBv=m
          v2
          r

          解得:B=
          4mv0
          3qd

          答:(1)粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度為
          2
          3
          3
          v0
          ;
          (2)兩極板間的電壓為
          3
          md
          v
          2
          0
          3ql

          (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度為
          4mv0
          3qd
          點(diǎn)評(píng):本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);明確帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),垂直電磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),粒子做圓周運(yùn)動(dòng).
          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:

          兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置,兩板間距為d、板長(zhǎng)為l,在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形底邊BC與PQ在同一水平線上,頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入,若在兩板間加某一恒定電壓,粒子離開電場(chǎng)后垂直AB邊從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),BD=
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          AB,并垂直AC邊射出(不計(jì)粒子的重力).求:

          (1)兩極板間電壓;
          (2)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度;
          (3)若兩板間不加電壓,三角形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后能從AB邊射出,試求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示,兩塊平行金屬板MN間的距離為d,兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示電壓的絕對(duì)值為U0.t=0時(shí)刻M板的電勢(shì)比N板低.在t=0時(shí)刻有一個(gè)電子從M板處無(wú)初速釋放,經(jīng)過(guò)1.5個(gè)周期剛好到達(dá)N板.電子的電荷量為e,質(zhì)量為m.求:
          (1)該電子到達(dá)N板時(shí)的速率v.
          (2)在1.25個(gè)周期末該電子和N板間的距離s.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示,兩塊平行金屬板MN、PQ豎直放置,兩板間的電勢(shì)差U=1.6×103 V,現(xiàn)將一質(zhì)量m=3.0×10-2 kg、電荷量q=+4.0×10-5 C的帶電小球從兩板左上方的A點(diǎn)以初速度v0=4.0m/s水平拋出,已知A點(diǎn)距兩板上端的高度h=0.45m,之后小球恰好從MN板上端內(nèi)側(cè)M點(diǎn)進(jìn)入兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng),然后沿直線運(yùn)動(dòng)到PQ板上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求:
          (1)帶電小球到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的速度大小和與MN的夾角θ;
          (2)C點(diǎn)到PQ板上端的距離L
          (3)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置,板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為
          3
          L在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形底邊BC與PQ在同一水平線上,頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子沿兩板間中心線以初速度v?水平射入,若在兩板間加某一恒定電壓,粒子離開電場(chǎng)后恰好垂直AB邊進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直AC邊射出.不計(jì)粒子的重力,整個(gè)裝置都處于真空中.求:

          (1)兩極板間電壓的大。
          (2)三角形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
          (3)粒子從開始進(jìn)入電場(chǎng)到從AC邊射出經(jīng)歷的時(shí)間.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖1所示,兩塊平行金屬板MN間的距離為d,兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示,電壓的絕對(duì)值為U0;t=0時(shí)刻M板的電勢(shì)比N板低.在t=0時(shí)刻有一個(gè)電子從M板處無(wú)初速釋放,經(jīng)過(guò)1.5個(gè)周期剛好到達(dá)N板.電子的電荷量為e,質(zhì)量為m.求:該電子到達(dá)N板時(shí)的速率v
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