如图所示的装置,在加速电场U1内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为
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如图所示的装置,在加速电场U1内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为
题型:诸城市模拟
难度:
来源:
如图所示的装置,在加速电场U
1
内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为d.一个带负电荷的小球,恰好能沿光滑管壁运动.小球由静止开始加速,离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中,若给两水平金属板加一电压U
2
,当上板为正时,小球恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,小球射到下板上距板的左端
L
4
处,求:
(1)U
1
:U
2
;
(2)若始终保持上板带正电,为使经U
1
加速的小球,沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U的范围是多少?(请用U
2
表示)
答案
(1)设粒子被加速后的速度为v
0
,当两板间加上电压U
2
如上板为正时,
U
2
q
d
=mg,U
2
=
mgd
q
如下板为正时,a=
mg+
U
2
q
d
m
=2g
1
2
d
=
1
2
•2g(
L
4
v
0
)
2
qU
1
=
1
2
m
v
0
2
.
解得
U
1
U
2
=
L
2
16
d
2
(2)当上板加最大电压U
m
时,粒子斜向上偏转刚好穿出:
t=
L
v
0
U
m
q
d
-mg=m
a
1
d
2
=
1
2
a
1
t
2
得U
m
=
9
8
U
2
若上板加上最小正电压U
n
时,粒子向下偏转恰穿出:
mg-
U
n
q
d
=m
a
2
d
2
=
1
2
a
2
t
2
得U
n
=
7
8
U
2
电压的范围为:
7
8
U
2
<U<
9
8
U
2
答:(1)U
1
:U
2
=
L
2
16
d
2
.
(2)两水平金属板所加电压U的范围是
7
8
U
2
<U<
9
8
U
2
.
举一反三
如图所示,在真空中,半径为R=5L
0
的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6L
0
,板长为L=12L
0
,板的中心线O
1
O
2
与磁场的圆心O在同一直线上.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,以速度v
0
从圆周上的a点沿垂直于半径OO
1
并指向圆心的方向进入磁场平面,当从圆周上的O
1
点水平飞出磁场时,给M、N板加上如下图所示电压,最后粒子刚好以平行于M板的速度,从M板的边缘飞出(不计粒子重力).求
(1)磁场的磁感应强度;
(2)求交变电压的周期T和电压U
0
的值;
(3)若
t=
3T
2
时,该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v
0
向左射入M、N之间.求粒子从磁场中射出的点到a点的距离
题型:江苏模拟
难度:
|
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如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N
a
和N
b
.不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.
题型:不详
难度:
|
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来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子的电荷量e=1.60×10
-19
C.
(1)求这束质子流每秒打在靶上的质子数n;
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子流中与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,设其中的质子数分别为n
1
和n
2
,求
n
1
n
2
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在直角坐标系xoy中,坐标原点为O处存在一粒子源,现沿与y 轴左右均成30°的范围内不断发射出质量为 m,电荷量为 q,速率为 v 的负离子.理想直线边界 MN 通过 O 点,且与x轴成θ=30°,在MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在MN下方存在与x轴成30°的匀强电场,场强大小为E,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.
(1)求离子打到OM上的最大距离;
(2)求沿+y方向射出的离子从射出到第二次经过MN边界所需要的时间;
(3)若匀强磁场仅在MN上方某个区域内存在,要使得这些离子均以平等于+x方向的速度通过OM,求该磁场的最小面积.
题型:扬州一模
难度:
|
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如图所示,在y轴竖直向上的直角坐标系中,电场、磁场的分布情况如下:
①在o<y<α口的区域内,存在沿x轴负向的匀强电场和垂直xoy平面向里的匀强磁场;
②在y<o区域内,存在沿y轴正向的匀强电场;
③在y<y
1
区域内,同时存在垂直xoy平面向外的匀强磁场;
各区域的电场、磁场强弱相同.一质量为m、电量为q带正电的小球,从xoy平面内的P点以初速v
0
向右抛出.小球进入0<y<α的复合场区沿直线运动,恰好过坐标原点,方向如图.如果小球能够第二次到达O点,m、α、v
0
、q、g为已知量,求:
(1)p点坐标;
(2)磁感应强度B;
(3)小球两次通过O点经历的时间.
题型:不详
难度:
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