(20分) 如圖所示,在MN左側(cè)QP上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)。在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA/重合,F(xiàn)有一帶電粒子以初速度自O(shè)點(diǎn)沿水平方向射入,并恰好從P點(diǎn)射出,又經(jīng)過在矩形有界磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點(diǎn)向左水平射出。已知PA距離為d,,距離。不計(jì)帶電粒子重力。

求:(1)粒子從下極板邊緣射出時(shí)的速度;
(2)粒子在從O到A經(jīng)歷的時(shí)間
(3)矩形有界磁場(chǎng)的最小面積。
(1),豎直方向成300角;(2)  ;(3)

試題分析:(1)帶電粒子在電場(chǎng)中平行極板方向做勻速運(yùn)動(dòng):       (1分)
豎直方向開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng):         (1分)
解得        (1分)
則粒子從下極板邊緣射出時(shí)的速度為         (2分)
且與豎直方向成300角           (1分)
(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間       (2分)
由圖中幾何關(guān)系          (2分)
離開電場(chǎng)后先做勻速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為         (1分)
然后進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)1200到達(dá)A
        (2分)
所以帶電粒子由O到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為           (1分)
(3)由軌跡示意圖可知,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挼扔谲壽E半徑r,高等于1.5r,       (3分)
,所以矩形有界磁場(chǎng)的最小面積為       (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:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在xOy平面上第一象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),方向如圖。有一電子先后兩次以相同的初速度垂直于y軸從P點(diǎn)射入電場(chǎng)中,當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E1時(shí),電子從A點(diǎn)射出,A點(diǎn)的坐標(biāo)為(xA,0),當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E2時(shí),電子從B點(diǎn)射出,B點(diǎn)的坐標(biāo)為(xB,0),求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2大小之比;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中有帶電粒子P1、P2,先后以相同的初速度v0從同一位置進(jìn)入電場(chǎng),初速度方向垂直電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后打在B、C兩點(diǎn),且AB=BC,P1的電量為P2電量的3倍,則P1、P2的質(zhì)量之比為(   )

A. 3:2         B.2:3         C. 4:3         D.3:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到B,軌跡如圖中虛線所示,由此可知(   )
A.粒子帶正電
B.粒子的加速度不斷減小
C.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比B點(diǎn)大
D.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比A點(diǎn)的小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成,如圖甲所示。大量電子由靜止開始,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO'射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。當(dāng)兩板不帶電時(shí),這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0;當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓(如圖乙所示)時(shí),所有電子均能從兩板間通過,然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,其重力不計(jì)。

(1)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO'的最小距離和最大距離;
(2)要使所有電子都能垂直打在熒光屏上,
(i)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平寬度L;
(ii)求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,水平放置的平行板電容器,上板帶負(fù)電,下板帶正電,帶電小球以速度v0水平射入電場(chǎng),且沿下板邊緣飛出.若下板不動(dòng),將上板上移一小段距離,小球仍以相同的速度v0從原處飛入,則帶電小球(  )
A.將打在下板中央
B.仍沿原軌跡由下板邊緣飛出
C.不發(fā)生偏轉(zhuǎn),沿直線運(yùn)動(dòng)
D.若上板不動(dòng),將下板上移一段距離,小球一定打不到下板的中央

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出,又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場(chǎng),在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離.現(xiàn)使U1加倍,要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化,應(yīng)該(  )
A.使U2加倍
B.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍
C.使U2變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824200556946344.png" style="vertical-align:middle;" />倍
D.使U2變?yōu)樵瓉淼?/2倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫(J.Jthomson,1856-1940)認(rèn)為陰極射線是帶電粒子流。如圖是他當(dāng)時(shí)使用的放電管的示意圖。從陰極K發(fā)出的帶電粒子通過小孔A、A’形成一條細(xì)細(xì)的射線。

(1)當(dāng)M N之間未加電場(chǎng)時(shí),射線不偏轉(zhuǎn)射中P1按圖示方向施加電場(chǎng)E之后,射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并擊中熒光屏P2點(diǎn)。由此你推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷?
(2)為了 抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn),是它從P2點(diǎn)回到P1,此時(shí),在M和N間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).這個(gè)磁場(chǎng)方向指向紙里還是指向紙外?
(3)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到P1點(diǎn).求打在熒光屏P1點(diǎn)的陰極射線粒子速度V的大小。
(4)去掉電場(chǎng)E只保留磁場(chǎng)B。由于磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直,陰極射線在M和N之間有磁場(chǎng)的區(qū)域形成半徑r的圓弧,使得射線落在P3點(diǎn)。試推導(dǎo)出電子的比荷q/m的表達(dá)式

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),徑跡如圖中虛線所示,不計(jì)粒子所受重力,則判斷錯(cuò)誤的是 :
A.粒子帶負(fù)電
B.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C.粒子的電勢(shì)能逐漸減小
D.粒子的動(dòng)能不斷減小

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