如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點(diǎn)O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計(jì)。

（1）要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則場(chǎng)強(qiáng)的最小值E0為多大？在電場(chǎng)強(qiáng)度為E0時(shí)，打到板上的粒子動(dòng)能為多大?

（2）要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，可在整個(gè)空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少（用m、v、q、R表示）?若滿(mǎn)足此條件，從O點(diǎn)發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

（1）E0=，Ek=；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)，


解析:

（1）由題意知，要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)粒子都能打在 MN板上，其臨界條件為：沿y軸方向運(yùn)動(dòng)的粒子作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，且落在M或N點(diǎn)。

沿y軸方向，R=vt    （1分）

沿x軸方向，R=at2  （1分）

加速度    a=   （1分）

解得E0=   （2分）

由動(dòng)能定理知qE0R=Ek－ （2分）

解得Ek=（1分）

（2）加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)軌跡以O(shè)′為圓心同時(shí)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)，軌跡直徑最小（如圖所示），且等于MN，即軌跡半徑r=R，（3分）

由牛頓第二定律得  （2分）

解得  B=（2分）

即磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)。

從O點(diǎn)向第四象限發(fā)射出的粒子均能打在MN板的左側(cè)，占發(fā)射粒子總數(shù)的。（3分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）下列說(shuō)法正確的是
AD
AD
．
A．由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射到空氣，在不斷增大入射角時(shí)水面上首先消失的是綠光
B．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏上的某一位置會(huì)時(shí)而出現(xiàn)明條紋時(shí)而出現(xiàn)暗條紋
C．均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)向外傳播就形成了電磁波
D．根據(jù)相對(duì)論可知空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
（2）如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一質(zhì)點(diǎn)S，它沿y軸做頻率為10Hz、振幅為2cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成的波沿x軸傳播，波速為4m/s，當(dāng)t=0時(shí)，S從原點(diǎn)開(kāi)始沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．
（1）畫(huà)出當(dāng)S完成第一次全振動(dòng)時(shí)的波形圖；
（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間x=1m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S，在t=O時(shí)位于平衡位置并開(kāi)始向下振動(dòng)，產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在傳播過(guò)程中，先后經(jīng)過(guò)x=20m處的P質(zhì)點(diǎn)和x=30m處的Q質(zhì)點(diǎn)，在t=0.1s時(shí)，s點(diǎn)與Q點(diǎn)之間第一次形成圖示的波形，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子．在O點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點(diǎn)O正好構(gòu)成等腰直角三角形．已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計(jì)．
（1）要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則場(chǎng)強(qiáng)的最小值E0為多大？在電場(chǎng)強(qiáng)度為E0時(shí)，打到板上的粒子動(dòng)能為多大？
（2）要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，可在整個(gè)空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少（用m、v、q、R表示）？若滿(mǎn)足此條件，從O點(diǎn)發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點(diǎn)O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計(jì)。

（1）要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則場(chǎng)強(qiáng)的最小值E0為多大？在電場(chǎng)強(qiáng)度為E0時(shí)，打到板上的粒子動(dòng)能為多大?

（2）要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，可在整個(gè)空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少（用m、v、q、R表示）?若滿(mǎn)足此條件，從O點(diǎn)發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆度新課標(biāo)高三下學(xué)期綜合驗(yàn)收物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點(diǎn)O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計(jì)。

（1）要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則場(chǎng)強(qiáng)的最小值E0為多大？在電場(chǎng)強(qiáng)度為E0時(shí)，打到板上的粒子動(dòng)能為多大?

（2）要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，可在整個(gè)空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少（用m、v、q、R表示）?若滿(mǎn)足此條件，從O點(diǎn)發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

 

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