如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場時(shí)與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場.求：

（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）兩邊界MN、PQ的最小距離d；

（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

 


解析：（1）設(shè)粒子離開電場時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理有：

    ①(3分)

解得：    ②

粒子離開電場后，垂直進(jìn)入磁場，由洛侖茲力提供向心力有：

     ③(3分)

聯(lián)立②③解得：        ④(2分)

（2）最終粒子從邊界MN離開磁場，需滿足：

              ⑤(3分)

聯(lián)立④⑤解得：      ⑥(2分)

兩邊界MN、PQ的最小距離d為

（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期     ⑦   (2分)

聯(lián)立③⑦解得：

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間  ⑨    (3分)

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場，板長為L，板間距離為d，在 板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，帶正電的粒子（不計(jì)粒子的重力）從兩板中央垂直電場、磁場入射．它在金屬板間運(yùn)動(dòng)的軌跡為水平直線，如圖中虛線所示．若使粒子飛越金屬板間的過程中向上板偏移，則可以采取下列的正確措施為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板的間距等于極板的長度，現(xiàn)有重力不計(jì)的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板正中間射入．第一次在兩極板間加恒定電壓，建立場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，則正離子束剛好從上極板邊緣飛出．第二次撤去電場，在兩板間建立磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，正離子束剛好從下極板邊緣飛出，則E和B的大小之比為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為1.0×104V/m，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差UAC=
40V
40V
，將帶電量為-1.0×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢能為
-6×10-11J
-6×10-11J
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子恰能以水平向右的速度沿直線通過兩板．在以下方法中，能使帶電粒子仍沿水平直線通過兩板的是（　�。�
A、把兩板間距離減小一半，同時(shí)把粒子速率增加一倍B、把兩板的距離增大一倍，同時(shí)把板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍C、把開關(guān)S斷開，兩板的距離增大一倍，同時(shí)把板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度減為一半D、把開關(guān)S斷開，兩板的距離減小一半，同時(shí)把粒子速率減小一半

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