如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿
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如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿
题型:0115 月考题
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如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v
0
从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求:
(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)在图中正确画出粒子再次进入电场中的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的速度方向。
答案
解:(1)设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t,由类平抛运动可知:
①
②
③
④
联立求解①~④式解得:
⑤
或由动能定理和运动的合成、分解的方法,联立求解得出正确的结果同样给分。设带电粒子第一次飞出电场时的速度为v,由动能定理
;
;
和①③④联立可得
(2)带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动,由
⑥
⑦
⑧
⑨
联立求解①③④⑤⑥⑦⑧⑨可得
⑩
或由下列常规方法求解:
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
联立以上有关方程求解可得:
⑹
(3)
举一反三
在真空中通电直导线所在的平面内,电子以速度平行导线射出,下图中曲线为电子的可能运动轨迹,其中大致正确的是
[ ]
A、
B、
C、
D、
题型:0117 月考题
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在如图所示的足够大匀强磁场中,两个带电粒子以相同方向垂直穿过虚线所在的平面,一段时间后又再次同时穿过此平面,则可以确定的是
[ ]
A.两粒子一定带有相同的电荷量
B.两粒子一定带同种电荷
C.两粒子一定有相同的比荷
D.两粒子一定有相同的动能
题型:0117 月考题
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如图所示,在xOy平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向内。在O处原来静止着一个具有放射性的原子核
(氮),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核。已知正电子从O点射出时沿小x轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,正电子电荷量为e。不计重力影响和粒子间的相互作用。
(1)试写出
的衰变方程;
(2)求正电子离开磁场区域时的位置。
题型:0103 期中题
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一质量为m、电荷量为q的带负电的带电粒子,从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ为该磁场的边界线,磁感线垂直于纸面向里,磁场区域足够长,如图所示。带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角,且粒子恰好没有从MN射出。(不计粒子所受重力)求:
(1)该带电粒子的初速度v
0
;
(2)该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x。
题型:河北省期中题
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电子、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场做匀速圆周运动,其中轨道半径最大的是
[ ]
A.电子
B.质子
C.氘核
D.氚核
题型:0117 期中题
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