(15分)如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成
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(15分)如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成
题型:不详
难度:
来源:
(15分)如图所示,水平放置的平行金属板A和D间的距离为d,金属板长为
,两板间所加电压为U,D板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成
角,且挡板足够长,K与N间的距离为
.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A、D的中点O沿平行于金属板方向
以某一速度射入,不计粒子的重力.该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K:
(1)求该粒子从O点射入时的速度大小v
0
;
(2)若两档板所夹的整个区域存在一垂直纸面向外的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上,求该磁场的磁感应强度的大小B
0
;
(3)若磁场方向变为垂直纸面向里,且只存在于两档板所夹间的某一区域内,同样使该粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求满足条件的磁感应强度的最小值B
min
.
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1)粒子在电场中做类平抛运动:
代入
可得:
(2)射入的粒子在进入K时竖直方向的分速度为
水平方向:
竖直方向:
可得:
即:
,粒子垂直MN板入射………………….2.分
粒子到达K点时速度为:
……………………….1分
由几何关系可得:粒子圆周运动半径为
且满足:
可得:
(3)磁场反向,如图,粒子从K点入射后做匀速直线运动从D点开始进入磁场,根据对称性,需偏转300
o
后从E点射出,做匀速直线运动垂直打到NP挡板上。
根据:
可得:
要使B最小,则需使半径r最大,临界情况是轨迹刚好和挡板相切………………………..1分
由几何关系可得:
可得:
解得:
点评:难度较大,涉及到的运动过程较多,首先分析粒子的受力过程,在分析物体的运动过程,求解交叉点的速度大小以及方向,详细确定粒子的运动轨迹,把整段过程分解,逐个过程列公式分析
举一反三
(13分)如图所示,一质量为m的带电量为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ=37
0
角。(重力加速度为g,cos37
0
=0.8,sin37
0
=0.6)
(1)判断小球带何种电荷。
(2)求电场强度E。
(3)在图示位置,若将细线突然剪断,小球做何种性质的运动?求加速度a的大小。
题型:不详
难度:
|
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(10分)如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v
0
、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U, 墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点。
(1)判段墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)求磁感应强度B的值;
(3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板M点,应将磁感应强度 调至B ",则B " 的大小为多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示是粒子速度选择器的原理图, 如果粒子的重力不计,所具有的速率
v=E/B,那么有( )
A.带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区,才能沿直线通过
B.带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区,才能沿直线通过
C.不论粒子电性如何,沿ab方向从左侧进入场区,都能沿直线通过
D.不论粒子电性如何,沿ba方向从右侧进入场区,都能沿直线通过
题型:不详
难度:
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如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴正方向,在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy坐标系平面向里。一电量为e,质量为m 的电子,经过y轴上y=d处的A点朝x轴正方向射入,速率为v;然后经过x轴上x=2d处的M点进入磁场,并由y= -2d处的N点射出。不计重力,求
(1)电场强度E的大小。
(2)电子到达M点时的速度大小与方向。
(3)请求出磁感应强度B的大小。
题型:不详
难度:
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如图所示,两块水平放置、相距为
的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为
的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为
、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至
,使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。(重力加速度为
)
(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;
(2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件。
题型:不详
难度:
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