如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点

如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点

题型:不详难度:来源:
如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点处有一个小孔K恰好位于B板的右端,已知水平挡板NP的长度为=2a。由质量为m、带电量为+q的同种粒子组成的粒子束,以速度v0从金属板A、B左端沿紧贴板A但不接触板A处射入,不计粒子所受的重力,若在A、B板间加一恒定电压,使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K。求:

⑴.所施加的恒定电压的大小;
⑵.现允许在挡板围成的三角形区域内,加一垂直纸面的匀强磁场,要使从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能直接(不与其他挡板碰撞)打到挡板MP上,求所加磁场的方向和磁感应强度的范围。
⑶.在第⑵问的前提下,以M为原点,沿MP方向建立x轴,求打到挡板MP上不同位置(用坐标x表示)的粒子在磁场中的运动时间
答案

解析

举一反三
1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体,主要是合金和陶瓷超导体.I型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过,现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流后水平放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是
A.超导体不受安培力作用
B.超导体所受安培力方向向上
C.超导体表面上a、b两点的电势关系为
D.超导体没有在周围产生磁场

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如图a所示,平行金属板A、B间的电压UAB=200V,B板有一小孔O,靠近B板有一固定的绝缘圆筒,其横截面半径R=m,在圆筒轴线上,筒壁有小孔H,HO共线且连线与圆筒轴线、B板均垂直,交A板于P点.现有一比荷=100C/kg的带正电粒子,从A板上的P点附近由静止释放,在电场力作用下沿O方向射入圆筒.从粒子进入圆筒开始(计时零点),在圆筒内加入方向与轴线平行的交变磁场,磁感应强度随时间变化如图b(垂直纸面向里为磁场正方向),粒子在磁场力作用下发生偏转并与筒壁碰撞.(粒子与筒壁碰撞前后动能和电量均不变,且不计重力,忽略碰撞所用时间及磁场变化产生的感应影响.)问:

(1)粒子第一次到达O点时的速率为多大?
(2)如果图b中的t1时刻就是粒子进入圆筒后第一次碰撞到圆筒的时刻,t1的值是多少?   
(3)如果图b中的t1和t1+t2时刻分别是粒子进入圆筒后第一次和第二次碰撞到圆筒的时刻,要使粒子能做周期性的往返运动,则金属板A和B间的距离d至少为多大?
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如图所示,空间存在垂直XOY平面向里的匀强磁场,MN为一荧光屏,上下两面均可发光,当带电粒子打到屏上某点时,即可使该点发光,荧光屏位置如图,坐标为M(0,4.0),N(4.0,4.0)单位为cm。坐标原点O有一粒子源,可以发射沿XOY平面各个方向的电子(不计电子的重力),已知电子质量m=9.0×10-31kg,电量为e=1.6×10-19C,磁感应强度B=9.0×10-3T,求:

(1)若一电子以沿y轴正方向射入,求荧光屏上亮点坐标。
(2)若所有电子以射入,求能打到M点的电子的速度入射方向。(用与X轴正方向的夹角或夹角的三角函数值表示)
(3)若所有电子以射入,求荧光屏发光区域的坐标(坐标的单位为 cm)
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如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段(   )
A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变
D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

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如图所示,一带电粒子质量为m、电量为q,垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,已知它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽度为d,磁感强度为B,方向垂直于纸面向里,不计粒子所受重力。求:

(1)粒子进入磁场时的速度。
(2)粒子穿越磁场所用的时间。
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