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        1. 如圖(a)所示,建立xOy坐標(biāo)系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,第一、四象限有一寬度一定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于xOy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子。在0~4t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖(b)所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、t、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)
          (1)求兩板間的電壓U0;
          (2)0~t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子都能夠從磁場(chǎng)右邊界射出,求磁場(chǎng)的最大寬度;
          (3)時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo);
          (4)若兩板間電壓為0,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案:粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射的帶電粒子,經(jīng)過(guò)y軸右邊的幾個(gè)有邊界的磁場(chǎng)后,帶電粒子又返回粒子源。
          解:(1)t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng),則在兩極板間,y軸方向
          ,其中t=t0
          解得
          (2)經(jīng)過(guò)分析,0-t0時(shí)間內(nèi),t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)并能夠從磁場(chǎng)右邊界射出,則其他粒子也能從磁場(chǎng)右邊界射出,t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子,在兩板間勻速運(yùn)動(dòng),并從O點(diǎn)沿+x方向射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R,qv0B=,得又l=v0t0
          則磁場(chǎng)的最大寬度
          (3)時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子,在時(shí)間做勻速直線運(yùn)動(dòng),在向上偏轉(zhuǎn)其中0,得y=
          故進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為
          從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)的距離
          又l=v0t0,△y=
          離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)
          (4)由對(duì)稱性可設(shè)計(jì)如圖(b)所示的磁場(chǎng)區(qū)域,粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射的帶電粒子,經(jīng)過(guò)y軸右邊的幾個(gè)有邊界的磁場(chǎng)后,帶電粒子又返回粒子源
          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:

          (2012?湖南一模)如圖a所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-11kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后,垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V,金屬板長(zhǎng)L=20cm,兩板間距d=1O
          3
          cm.
          (1)粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大小;

          (2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ;
          (3)在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t=0,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示,圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正,建立如圖直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn)).求在t=
          3
          ×10-6s
          時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X,Y).(答案可以用根式表示,如用小數(shù),請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖a所示,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)“利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”裝置進(jìn)行了改制,在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色與黑色兩個(gè)相同的小球A、B都由斜槽某位置靜止釋放.啟動(dòng)閃光連拍相機(jī)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍照.實(shí)驗(yàn)后對(duì)照片做一定處理并建立直角坐標(biāo)系,得到如圖所示的部分小球位置示意圖.
          (1)根據(jù)小球位置示意圖可以判斷閃光間隔為
           
          s.(g=10m/s2
          (2)(多選題)根據(jù)部分小球位置示意圖,下列說(shuō)法正確的是
           

          (A)白球A先釋放,黑球B后釋放
          (B)A球拋出點(diǎn)坐標(biāo)(0,0)
          (C)B球拋出點(diǎn)坐標(biāo)(0.95,0.50)
          (D)兩小球釋放位置到平拋槽口的高度差相同
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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖a所示,一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O×1O-11kg,電荷量q =1.O×1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后,垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V,金屬板長(zhǎng)L=20cm,兩板間距d =1Ocm.

          1.粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大小;

          2.粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ;

          3.在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t =0,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示,圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn))。求在t =×10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X,Y)。(答案可以用根式表示,如用小數(shù),請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)

           

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          科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年度福建省福州市高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢查物理卷 題型:計(jì)算題

          如圖a所示,一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O×1O-11kg,電荷量q =1.O×1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后,垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V,金屬板長(zhǎng)L=20cm,兩板間距d =1Ocm.

          【小題1】粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大。
          【小題2】粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ;
          【小題3】在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t =0,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示,圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn))。求在t =×10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X,Y)。(答案可以用根式表示,如用小數(shù),請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)

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