如图所示,从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度v0的大小,现让其先经过一个磁感应强

如图所示,从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度v0的大小,现让其先经过一个磁感应强

题型:0101 月考题难度:来源:
如图所示,从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度v0的大小,现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝,并打到置于N板上的荧光屏上,此时通过显微镜头Q可以观察到屏上出现了一个亮点。闭合电键S后,调节滑动变阻器的滑动触头P,当触头位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好消失。已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0=2r0。求:
(1)请画出α粒子运动全过程的轨迹;
(2)α粒子的速度v0的大小;
(3)满足题意的α粒子,在磁场中运动的总时间t;
(4)该半圆形磁场区域的半径R。
答案
解:(1)图“略”
(2)由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度
两极板间的电压
对某一α粒子,在加速电场中应用动能定理得:
联立解出
(3)由题意,“粒子向上射入磁场偏转90°后射出,后来又从O点返回磁场再偏转90°,最后向上射出磁场。故所求t=T×2

联立解出
(4)设α粒子在磁场中的轨迹半径为r,则
由题意
解出
举一反三
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响,若OC与x轴的夹角也为φ,求
(1)粒子在磁场中运动速度的大小;
(2)匀强电场的场强大小。
题型:宁夏自治区高考真题难度:| 查看答案
如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向。一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60°,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,求:
(1)粒子从P运动到Q所用的时间t;
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子到达Q点时的动能EkQ
题型:0118 月考题难度:| 查看答案
如图所示,一个带电油滴从O点以速度v向右上方射入匀强电场中,v的方向与电场方向成α角。若测得油滴到达运动轨迹的最高点P时,它的速度大小仍为v,则下列说法正确的是

[     ]

A.重力和电场力的合力方向和OP垂直
B.不管油滴带何种电荷,P点总是在O点的右上方
C.OP与初速度v所成的角度可能为,也可能为
D.当油滴到达最高点时,电场力对小球做功的瞬时功率为0
题型:0106 月考题难度:| 查看答案
如图所示,板长为L的平行板电容器倾斜固定放置,极板与水平线夹角θ=30°,某时刻一质量为m,带电量为q的小球由正中央A点静止释放,小球离开电场时速度是水平的,(提示:离开的位置不一定是极板边缘)落到距离A点高度为h的水平面处的B点,B点放置一绝缘弹性平板M,当平板与水平夹角α=45°时,小球恰好沿原路返回A点.求:
(1)电容器极板间的电场强度E;
(2)平行板电容器的板长L;
(3)小球在AB间运动的周期T。
题型:0104 月考题难度:| 查看答案
如图甲所示,在真空中,有一半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距为R,板长为2R,板间的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点水平飞出磁场时,给M、N两板加上如图乙所示的电压,最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出。(不计粒子所受到的重力、两板正对面之间为匀强电场,边缘电场不计),求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)求交变电压的周期T和电压U0的值;
(3)当t=时,该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速度v0射入M、N之间,求粒子从磁场中射出的点到a点的距离。
题型:0104 月考题难度:| 查看答案
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