如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直

如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直

题型:甘肃模拟难度:来源:
如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L,两板间距d,重力忽略不计.求:为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?魔方格
答案

魔方格
在加速电场中根据动能定理qU1=
1
2
m
v20

在平行板电容器中的运动根据速度分解得
vy
v0
=tanθ

进入磁场时的速度为v=


v20
+
v2y

不能从磁场右边界射出,则带电粒子在磁场中做圆周运动的半径不能大于右图,存在最大值,根据三角形得   D=R+Rsinθ④
再根据向心力和洛仑兹力公式得m
v2
R
=qvB

联列以上五式求得磁感应强度的最小值为B=
mv
qR
=
(1+sinθ)


2mqU1(1+tan2θ)
qD
举一反三
二十世纪初,卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)的英国物理学家阿斯顿首次制成了聚焦性能较高的质谱仪,并用此来对许多元素的同位素及其丰度进行测量,从而肯定了同位素的普遍存在.现速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪,其运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是(  )
A.该束粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q/m越小
魔方格
题型:邯郸一模难度:| 查看答案
如图所示,固定的两弧形轨道A1B1和A2B2的长度和高度都相同,滑块与他们之间的动摩擦因数也相同.当滑块分别从A1和A2由静止起滑到B1、B2时的速度为v1和v2,则两速度大小关系为(  )
A.v1>v2B.v1<v2C.v1=v2D.无法判断
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角.磁场的磁感应强度大小为(  )
A.
mv
qRtan
θ
2
B.
mv
qRcot
θ
2
C.
mv
qRsin
θ
2
D.
mv
qRcos
θ
2
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示自上而下分为Ⅰ、Ⅱ二个区域,在Ⅰ、Ⅱ中分布有垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ宽度为d,区域Ⅱ中还分布有沿纸面竖直向上的匀强电场.现有一质量为m,电量为q的尘粒,从区域Ⅰ上边缘的S处由静止开始运动,然后以与界面成α角的方向从S1处进入Ⅱ区域,尘粒在Ⅱ区域中刚好做匀速圆周运动,最后通过S2回到Ⅰ区域,已知S1到S2的距离为L,重力加速度为g.求:
(1)该尘粒在进入Ⅱ区域时的速率
(2)匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小
(3)欲使微粒能进入Ⅱ区域,区域Ⅰ宽度d应满足的条件.魔方格
题型:盐城模拟难度:| 查看答案
如图所示竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带负电的小球,匀强电场水平向右,小球绕O点作圆周运动,那么(  )
A.在A点小球有最小的电势能
B.在C点小球有最小的机械能
C.在D点小球有最小的重力势能
D.在A点小球有最大的动能
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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