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如圖所示,一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ連線垂直金屬板;N板右側的圓A內分布有方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B,圓半徑為r,且圓心O在PQ的延長線上,F(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質量為m、電量為+q的帶電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計,粒子間的相互作用力忽略不計),從某一時刻開始,在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓,周期為T,電壓大小為U。如果只有在每一個周期的0—T/4時間內放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,求:
(1)在每一個周期內哪段時間放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大?
(2)該圓形磁場的哪些地方有帶電粒子射出,在圖中標出有帶電粒子射出的區(qū)域。
 
(1)
(2)見解析
(1)在每一個周期內放出的帶電粒子到達Q孔的速度最大。設最大速度為v,則據(jù)動能定理得,求得。
(2)因為解得帶電粒子在磁場中的最小偏轉角為。所以如圖中斜線部分有帶電粒子射出。
 
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一個水平放置的絕緣環(huán)形小槽,槽的寬度和深度處處相同且槽內光滑。現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電的小球放入槽內。讓小球從t=0的時刻開始,以圖中的初速度v0在槽內開始運動,與此同時,有一束變化的勻強磁場豎直向下垂直穿過環(huán)形小槽所包圍的面積。如果磁感應強度B的大小隨著時間t成正比例的增大,而且小球的帶電量保持不變,那么從此時刻開始,你認為以下判斷哪個是合理的        (   )
A.小球的動量p跟隨時間t成反比例的減。矗p
B.小球的動能Ek跟時間t成反應比例的減小(即:Ek
C.小球動能的增加量△Ek跟時間t成正比(即:Ekt
D.小球動能的增加量△Ek跟其通過的路程s成正比(即:△Eks

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在回旋加速器的D形盒Ⅰ的O點處有一離子源,該離子源產生的離子,經兩個D形盒縫隙間的電場加速后,進入D形盒Ⅱ,試求在D形盒Ⅱ中相鄰兩個圓形軌道的半徑之比.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在足夠大的空間范圍內,同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場,磁感應強度B=1.57T。小球1帶正電,其電量與質量之比=4C/kg,所受重力與電場力的大小相等;小球2不帶電,靜止放置于固定和水平懸空支架上。小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度與小球2正碰,碰后經0.75s再次相碰。設碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變,且始終保持在同一豎直平面內。(取g=9.8m/s2)問:
(1)電場強度E的大小是多少?
(2)兩小球的質量之比是多少?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,一帶電量為+q、質量為m的粒子,在p點以某一初速開始運動,初速方向在圖中紙面內如圖中P點箭頭所示。該粒子運動到圖中Q點時速度方向與P點時速度方向垂直,如圖中Q點箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點時的速度不變,而將勻強磁場換成勻強電場,電場方向與紙面平行且與粒子在P點時速度方向垂直,在此電場作用下粒子也由P點運動到Q點。不計重力。求:
(1)電場強度的大小。
(2)兩種情況中粒子由P運動到Q點所經歷的時間之差。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩極板M、N相距為d,板長為3d,兩極板都未帶電,板間有垂直于紙面向外的勻強磁場,如圖11-3-18所示,一群電子沿平行于極板的方向從各個位置以速度V射入板間.為了使電子都不從板間穿出,磁感應強度B的取值范圍是怎樣的?(設電子電量為e、質量為m)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

按照有關規(guī)定,工作場所受到的電磁輻射強度(單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過0.50 W/m2.若某小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1 W,那么在距離該通訊設備_________m以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域.(已知球面面積S=4πR2)

(2)(6分)LC振蕩電路中,某時刻磁場方向如圖所示,則
①若磁場正在減弱,則電容器上極板帶__________電.(填“正”或“負”)
②若電容器下極板帶正電,則線圈中電流正在變__________ (填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

當線圈中的磁通量發(fā)生變化時,下列說法中不正確的是(  )
A.線圈中一定有感應電流
B.線圈中有感應電動勢,其大小與磁通量成正比
C.線圈中有感應電動勢,其大小與磁通量的變化量成正比
D.線圈中一定有感應電動勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一塊長為b,寬為a,厚為h=0.1mm的銅片,放在B=1.5T的勻強磁場中,磁場方向與銅片表面垂直.若銅片中通有自左向右的I=2A的電流時,銅片前后兩側面會形成一個電勢差.金屬導線中電流I與自由電子定向移動速度v、導線橫截面積S間存在關系I=neSv,式中n為單位體積內的自由電子個數(shù),若每個金屬導體中每個原子僅提供一個自由電子(即自由電子數(shù)與金屬內所含原子數(shù)相同),試求:

(1)銅片前后側面哪一面電勢高?電勢差為多少?
(2)在磁場和電流不變的條件下,如何改變金屬片尺寸,可以增大該電勢差?
(銅的密度近似為9.0×,銅的原子量近似為60,阿伏伽德羅常數(shù)為6.0×,電子電量為1.6×C)

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