平行金屬板長1.4 m，兩板相距30 cm，兩板間勻強(qiáng)磁場的B為1.3×10-3T，兩板間所加電壓隨時(shí)間變化關(guān)系如左圖所示，當(dāng)t=0時(shí)，有一個(gè)a粒子從左側(cè)兩板中央以v=4×103 m/s的速度垂直于磁場方向射入，如右圖所示.不計(jì)a粒子的重力，求：該粒子能否穿過金屬板間區(qū)域?若不能，打在何處?若能，則需多長時(shí)間?(已知a粒子電量q=3.2×10-19 C，質(zhì)量m=6.64×10-27 kg)

解：在t=0到t=1×10-4秒時(shí)間內(nèi)，兩板間加有電壓，a粒子受到電場力和洛倫茲力分別為：

F=qu／d=q×1.56／0.3=5.2q方向豎直向下 

f=qBv=q×1.3×10-3×4×103=5.2q方向豎直向上

因F=f，故做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其位移為：

Δs=vΔt=0.4m 

在t=1×10-4秒到t=2×10-4秒時(shí)間內(nèi)，兩板間無電場，a粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為：

r=mv／qB=6.37×10-2米＜d／4 

所以粒子不會(huì)與金屬板相碰.而a粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：T=2πm／qB=1.0×10-4秒 

則在不加電壓的時(shí)間內(nèi)，a粒子恰好能在磁場中運(yùn)動(dòng)一周.當(dāng)兩板間又加上第2個(gè)周期和第3個(gè)周期的電壓時(shí)，a粒子將重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng).故經(jīng)t=6.5×10-4 s，a粒子將飛出板外.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩平行金屬板長L=O．1m，板間距離d=l×10-2m，從兩板左端正中間有帶電粒子持續(xù)飛入，如圖甲所示．粒子的電量q=10-10c，質(zhì)量m=10-20kg，初速度方向平行于極板，大小為v=107m/s，在兩極板上加一按如圖乙所示規(guī)律變化的電壓，不計(jì)帶電粒子 重力作用．求：

（1）帶電粒子如果能從金屬板右側(cè)飛出，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？
（2）試通過計(jì)算判斷在t=1.4×10-8s和t=0.6×10--8s時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子能否飛出．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?海門市模擬）兩平行金屬板長L=O．1m，板間距離d=l×10-2m，從兩板左端正中間有帶電粒子持續(xù)飛入，如圖甲所示．粒子的電量q=10-10c，質(zhì)量m=10-20kg，初速度方向平行于極板，大小為v=107m/s，在兩極板上加一按如圖乙所示規(guī)律變化的電壓，不計(jì)帶電粒子 重力作用．求：
（1）帶電粒子如果能從金屬板右側(cè)飛出，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？
（2）試通過計(jì)算判斷在t=1.4×10--8s和t=0.6×10--8s時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子能否飛出．
（3）若有粒子恰好能從右側(cè)極板邊緣飛出，該粒子飛出時(shí)動(dòng)能的增量△EK=？

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科目：高中物理 來源： 題型：

平行金屬，板長1.4米，兩板相距30厘米，兩板間

勻強(qiáng)磁場的B為1.3×10-3特斯拉，兩板間所加電壓

隨時(shí)間變化關(guān)系如29-1圖所示。當(dāng)t=0時(shí)，有一個(gè)a

粒子從左側(cè)兩板中央以V=4×103米/秒的速度垂直于磁

場方向射入，如29-2圖所示。不計(jì)a粒子的重力，求：

該粒子能否穿過金屬板間區(qū)域?若不能，打在何處?若能，              則需多長時(shí)間? (已知a粒子電量q=3.2×10-19庫，質(zhì)量m=6.64×10-27千克)

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩平行金屬板長L=O．1m，板間距離d=l×10-2m，從兩板左端正中間有帶電粒子持續(xù)飛入，如圖甲所示．粒子的電量q=10-10c，質(zhì)量m=10-20kg，初速度方向平行于極板，大小為v=10 7m／s，在兩極板上加一按如圖乙所示規(guī)律變化的電壓，不計(jì)帶電粒子 重力作用．求：

    (1)帶電粒子如果能從金屬板右側(cè)飛出，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?

    (2)試通過計(jì)算判斷在t=1．4×10-8s和t=0．6×10--8s時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子能否飛出．

  

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