【題目】如圖所示,A、B為水平放置的間距d=02m的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有場強(qiáng)為E=01V/m、方向由B指向A的勻強(qiáng)電場一噴槍從A、B板的中央點(diǎn)P向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=10m/s的帶電微粒已知微粒的質(zhì)量均為m=10×10-5kg、電荷量均為q=-10×10-3C,不計微粒間的相互作用及空氣阻力的影響,取g=10m/s2求:

1求從P點(diǎn)水平噴出的微粒打在極板時的水平位移x。

2要使所有微粒從P點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動,應(yīng)將板間的電場調(diào)節(jié)為E/,求E/的大小和方向;在此情況下,從噴槍剛開始噴出微粒計時,求經(jīng)t0=002s時兩板上有微粒擊中區(qū)域的面積和。

3在滿足第2問中的所有微粒從P點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動情況下,在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。求B板被微粒打中的區(qū)域長度。

【答案】11m2006πm23

【解析】

試題分析:1微粒在勻強(qiáng)電場做類平拋運(yùn)動,微粒的加速度:

根據(jù)運(yùn)動學(xué):

得運(yùn)動的半徑為:x=v0t

解得:x=1m

2要使微粒做直線,電場應(yīng)反向,且有:故電場應(yīng)該調(diào)節(jié)為方向向下,大小為:E'=01V/m

經(jīng)t0=002s時,微粒運(yùn)動的位移為:s=v0t

極板上被微粒擊中區(qū)域為半徑為r的圓,其中r2s22S=2πr2=006πm2

3微粒做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力充當(dāng)向心力:m=10×10-5kg

R=01m

豎直向下射出的微粒打在B板的左端恰好與B板相切,如圖甲所示:d1=01m

當(dāng)粒子源和B板右邊擊中點(diǎn)距離為直徑時距離最遠(yuǎn):如圖乙所示:

故r板被微粒打中的區(qū)域的長度都為。

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A. 1、3兩點(diǎn)電場強(qiáng)相同

B. 5、6兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

C. 4、5兩點(diǎn)電勢相同

D. 13兩點(diǎn)電勢相同

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A速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于B/E

C粒子在勻強(qiáng)磁場B0中的徑跡是一個半圓

D粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越大

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【題目】如圖所示,空間有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場。t=0時刻,一電子以速度經(jīng)過x軸上的A點(diǎn),沿軸正方向進(jìn)入磁場。A點(diǎn)坐標(biāo)為-R,0,其中R為電子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑。不計重力影響,則以下結(jié)論正確的是

A電子經(jīng)過y軸時,速度大小仍為v0

B電子在時,第一次經(jīng)過y軸

C電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為0,R

D電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為0,R

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1OM之間的距離;

2該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

3若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′,從P點(diǎn)沿與x軸負(fù)方向成30°角的方向射入磁場,則粒子A′再次回到x軸上某點(diǎn)時,該點(diǎn)的坐標(biāo)值為多少?

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C.650 J
D.200 J

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