如图甲所示,两块长为L(L未知)的平行金属板M、N,彼此正对,板间距亦为L。现将N板接地,M上电势随时间变化规律如图乙所示。两平行金属板左边缘的中线处放置一个粒
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如图甲所示,两块长为L(L未知)的平行金属板M、N,彼此正对,板间距亦为L。现将N板接地,M上电势随时间变化规律如图乙所示。两平行金属板左边缘的中线处放置一个粒
题型:不详
难度:
来源:
如图甲所示,两块长为L(L未知)的平行金属板M、N,彼此正对,板间距亦为L。现将N板接地,M上电势随时间变化规律如图乙所示。两平行金属板左边缘的中线处放置一个粒子源,能沿中线方向连续不断地放出一定速度的带正电粒子。已知带电粒子的荷质比
,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计。若某时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板右边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的),同时进入金属板右方磁感强度为
T,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,一段时间后正粒子垂直打在屏PQ上,屏PQ与金属板右边缘的距离为d=0.5m。
求
①粒子在磁场中的速度?
②为完成以上运动带电粒子应在哪个时刻进入电场?
答案
(1)
;(2)进入时刻:
(n=0,1,2,……)
解析
试题分析:由题意知只有N电势为负时进入电场的粒子才可能完成题中运动
由电场中运动知,带电粒子在电场中的偏折角为θ的正切tanθ=
=1
所以θ=
①
在磁场中
②
③
由①②③得:
④
⑤
⑥
⑦
⑧
进入时刻:
(n=0,1,2,……) ⑨
举一反三
(10分)如图的环状轨道处于竖直面内,它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界,空间分为三个区域,区域Ⅰ和区域Ⅲ内有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,区域Ⅰ和Ⅱ内有竖直向上的匀强电场,电场场强大小为
。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内,它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ(0<μ<1),而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放(不考虑电场和磁场的边界效应,重力加速度为g),求:
(1)小环在第一次通过轨道最高点A时的速度v
A
的大小;
(2)小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力F
N
的大小;
(3)若从C点释放小环的同时,在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场,其场强大小为
,则小环在两根直轨道上通过的总路程多大?
题型:不详
难度:
|
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在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则( )
A.小球带负电
B.电场力跟重力平衡
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.小球在运动过程中机械能守恒
题型:不详
难度:
|
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(10分)如图所示,一个质量m=2.0×10
-11
kg、电荷量q=1.0×10
-5
C的带电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U
1
=100V电场加速后,沿两平行金属板间中线水平进入电压U
2
=100V的偏转电场,带电粒子从偏转电场射出后,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长L=20cm、两板间距
,匀强磁场的宽度D=10cm。求:
(1)带电粒子进入偏转电场时的速度v
0
;
(2)带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向;
(3)为了使带电粒子不从磁场右边界射出,匀强磁场磁感应强度的最小值B。
题型:不详
难度:
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如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成45
0
,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点(0,-L)以平行于X轴速度v
0
进入第四象项,在QO边界垂直进入电场,后又从PO边界离开电场,不计粒子的重力.
求(1)匀强磁场的磁感应强度大小?
(2)粒子从PO进入磁场的位置坐标?
题型:不详
难度:
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如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则
A.液滴做的是匀速直线运动
B.液滴做的是匀减直线运动
C.两板间电压为
D.液滴的电势能减少了mgd
第Ⅱ卷(共62分)
题型:不详
难度:
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