如圖甲所示，一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直于金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線上，現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)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(jì)，粒子間的相互作用力忽略不計(jì)），從某一時(shí)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，如果只有在每個(gè)周期的0～T/4時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：
（1）帶電粒子到達(dá)Q孔可能的速度范圍；
（2）帶電粒子通過該圓形磁場(chǎng)的最小偏轉(zhuǎn)角θ。
解：（1）在t=nT（n=0，l，2，3，…）時(shí)刻，從P點(diǎn)放出的帶電粒子在電場(chǎng)中一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過Q孔的速度最大，設(shè)帶電粒子經(jīng)過Q孔的速度為v，由動(dòng)能定理得：

解得
帶電粒子到達(dá)Q孔可能的速度范圍為
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式得
帶電粒子經(jīng)過Q孔的速度最大，則這些粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)A中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R最大，通過磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角θ就最小，由幾何關(guān)系得
聯(lián)立①②③解得
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直于金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線上．現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)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(jì)，粒子間的相互作用力忽略不計(jì)），從某一時(shí)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．如果只有在每個(gè)周期的0～
T4
時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：
（1）帶電粒子到達(dá)Q孔可能的速度范圍
（2）帶電粒子通過該圓形磁場(chǎng)的最小偏轉(zhuǎn)角θ．
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?嘉定區(qū)一模）A、如圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下．現(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）外力在0時(shí)刻的值F0=？外力在30秒時(shí)的值F=？
（2）桿的質(zhì)量m=？加速度a=？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

圖甲

(1)如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示。t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁場(chǎng)，正好垂直于N板從Q孔射出磁場(chǎng)。已知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間恰為一個(gè)周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求v0的大小。

圖乙

(2)如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(粒子初速度和粒子間相互作用力不計(jì))，已知只有在每個(gè)周期的前14個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

圖丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖(甲)所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2Ω電阻連接，一質(zhì)量為m=0.5 kg的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移s間關(guān)系如圖10(乙)所示，當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿開始做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移s=2.5 m時(shí)，撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了s′=2 m停下．求：

(1)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；

(2)拉力F作用過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

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科目：高中物理 來源：2014屆河南省高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距=0.2m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下。現(xiàn)用一外力F沿軌道方向向右拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a.

 

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