如圖所示,兩個(gè)界面S1和S2互相平行,間距為d,將空間分為三個(gè)區(qū)域.和兩區(qū)域內(nèi)有方向指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2.區(qū)域內(nèi)是勻強(qiáng)電場(chǎng)E,方向從S1垂直指向S2.一質(zhì)量為m、電量為-q的粒子(重力不計(jì))以平行于電場(chǎng)線的初速度v0,從與S1相距為d/4的O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),為使該粒子沿圖中的軌跡(軌跡的兩個(gè)半圓的半徑相等)求:

(1)

磁感應(yīng)強(qiáng)度B1∶B2之比應(yīng)是多少

(2)

場(chǎng)強(qiáng)E應(yīng)滿足什么條件?

答案:
解析:

(1)

在磁場(chǎng)中,由牛頓第二定律,有:,則R=

由題意可知R1=R2,即

在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中,由動(dòng)能定理有:

可得:

(2)

若粒子到達(dá)S2邊界上的速度剛好為0,為使粒子沿圖示軌跡運(yùn)動(dòng),必須滿足:

可得:


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長(zhǎng)L=1m.間距d=
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m,兩金屬板間電壓UMN=1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,已知A、F、G處于同一直線上.B、C、H也處于同一直線上.AF兩點(diǎn)距離為
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m.現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m=3×10-10 kg,帶電量q=+1×10-4 C,初速度v0=1×105 m/s.
(1)求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向
(2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長(zhǎng)L= 1 m.間距d = m,兩金屬板間電壓UMN= 1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,已知A、F、G處于同一直線上.B、C、H也處于同一直線上.AF兩點(diǎn)距離為m,F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m = 3×10-10 kg,帶電量q = +1×10-4 C,初速度v0 = 1×105 m/s。

 (1)求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向

 (2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1

(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2應(yīng)滿足的條件。

 

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科目:高中物理 來源:2012屆山東省濟(jì)南市高三3月高考模擬考試物理卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長(zhǎng)L =" 1" m.間距d = m,兩金屬板間電壓UMN = 1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,已知A、F、G處于同一直線上.B、C、H也處于同一直線上.AF兩點(diǎn)距離為m,F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m = 3×10-10 kg,帶電量q = +1×10-4 C,初速度v0 = 1×105 m/s。

(1)求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向
(2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年山東省濟(jì)南市高三3月高考模擬考試物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長(zhǎng)L = 1 m.間距d = m,兩金屬板間電壓UMN = 1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,已知A、F、G處于同一直線上.B、C、H也處于同一直線上.AF兩點(diǎn)距離為m,F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m = 3×10-10 kg,帶電量q = +1×10-4 C,初速度v0 = 1×105 m/s。

 (1)求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向

 (2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1

(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2應(yīng)滿足的條件。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長(zhǎng)L=1 m,間距d= m,兩金屬板間電壓UMN=1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABCFGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,已知AF、G處于同一直線上,BC、H也處于同一直線上,AF兩點(diǎn)距離為 m,F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m=3×10-10 kg,帶電量q=+1×10-4 C,初速度v0=1×105 m/s。

(1) 求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向

(2) 若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1

(3) 若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2應(yīng)滿足的條件

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