(供选学物理3-1的考生做)(8分)如图所示,M、N为正对着竖直放置的金属板,其中N板的正中央有一个小孔,M、N板间的电压U1 = 1.0×103 V.P、Q为
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(供选学物理3-1的考生做)(8分)如图所示,M、N为正对着竖直放置的金属板,其中N板的正中央有一个小孔,M、N板间的电压U1 = 1.0×103 V.P、Q为
题型:不详
难度:
来源:
(供选学物理3-1的考生做)(8分)
如图所示,
M
、
N
为正对着竖直放置的金属板,其中
N
板的正中央有一个小孔,
M
、
N
板间的电压
U
1
= 1.0×10
3
V.
P
、
Q
为正对着水平放置的金属板,板长
L
=" 10" cm,两板间的距离
d
=" 12" cm,两板间的电压
U
2
=" 2.4" × 10
3
V.
P
、
Q
板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,其中虚线为磁场的左右边界,边界之间的距离
l
=" 60" cm,竖直方向磁场足够宽.一个比荷
= 5.0×10
4
C/kg的带正电粒子,从静止开始经
M
、
N
板间的电压
U
1
加速后,沿
P
、
Q
板间的中心线进入
P
、
Q
间,并最终进入磁场区域.整个装置处于真空中,不计重力影响.
(1)求粒子进入
P
、
Q
板间时速度
υ
的大小;
(2)若粒子进入磁场后,恰好没有从磁场的右边界射出,求匀强磁场的磁感应强度
B
的大小.
答案
(1)粒子在
M
、
N
间运动时,根据动能定理得
粒子进入
P
、
Q
板间时速度
υ
=
m/s
(2)设粒子在
P
、
Q
板间运动的时间为
t
.
粒子的加速度
粒子在竖直方向的速度
υ
y
=
a t
粒子的水平位移
L=
υ t
若粒子穿出
P
、
Q
板间时速度偏向角为
θ
,则
所以
θ =
45
°
.
粒子穿出
P
、
Q
板间时的速度
υ
1
=
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,轨迹如图所示,
粒子进入磁场时速度的大小为
υ
1
,速度的方向与水平方向的夹角也为
θ
,所以
因为洛伦兹力提供向心力,则
解得
B =
0.8 T
解析
按其它方法正确解答的,同样得分。可参照本评分标准分步给分。最后结果有单位的,必须写明单位,单位写错、缺单位的扣1分。
举一反三
(供选学物理3-1的考生做)(8分)在真空中有如图12所示的坐标系,坐标系中
y
>0的区域有垂直于
xOy
平面向里的匀强磁场,磁感应强度为
B
;
y
<0区域有沿
y
轴负方向的匀强电场,场强为
E
。一质量为
m
,电荷量为
-q
(
q
>0)的粒子从坐标原点
O
以初速度
v
0
沿着
y
轴正方向射出。求:(1)粒子被射出后第一次通过
x
轴时,其与
O
的距离;(2)从粒子被射出到其第三次通过
x
轴的时间。(重力可忽略不计)。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:
⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?
⑵小球下滑的最大速度是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求:
(1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由;
(2)油滴在M点运动速度的大小;
(3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,
平面内,在
轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为
,电场强度为
的匀强电场.在
轴右侧有一个圆心位于
轴上,半径为
的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度
,在坐标为
处有一垂直于
轴的面积足够大的荧光屏
。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿
方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为
方向与
轴成
角斜向下.若粒子的质量
,电量为
,不计重力。试求:
(1)粒子射入电场时的位置坐标和初速度;
(2)若圆形磁场可沿
轴移动,圆心
在
轴上的移动范围为
,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
题型:不详
难度:
|
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L的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示..(已知电子的质量为m,电量为e)求:
(1)电子在加速电场中加速后获得的速度
(2)匀强磁场的磁感应强度
(3)电子在磁场中的运动时间
题型:不详
难度:
|
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