如圖所示,一質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計(jì)的帶電粒子,從A板的S點(diǎn)由靜止開始釋放,經(jīng)AB加速電場(chǎng)加速后,穿過中間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),再進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.已知AB間的電壓為U,MN極板間的電壓為2U,MN兩板間的距離和板長(zhǎng)均為L,磁場(chǎng)垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、有理想邊界.求:

(1)帶電粒子離開B板時(shí)速度v0的大;
(2)帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度v的大小與方向;
(3)要使帶電粒子最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出磁場(chǎng),磁場(chǎng)的寬度d多大?
(1)(2)方向與水平方向成450角(3)

試題分析:(1)帶電粒子在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:

得帶電粒子離開B板的速度:
(2)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后,有:, ,
  ,     解得 :
則粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大。
,方向與水平方向成450角.
(3)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后,據(jù)牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得解得
點(diǎn)評(píng):本題考查了帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),包括類平拋和圓周運(yùn)動(dòng),考查類型非常有代表性。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b和c是在O點(diǎn)處的一個(gè)點(diǎn)電荷形成的靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,一帶正電粒子射入該電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示.不計(jì)重力, 由圖可知(      )
A.O點(diǎn)處的電荷一定是正電荷
B.a(chǎn)、b、c三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系是φabc
C.粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的電勢(shì)能先增大后減小
D.粒子在每個(gè)位置具有的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和一定相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子、氘核和α粒子都沿平行于兩極板的中心線OO′射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),射出后都能打在與O O′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。下列推斷正確的是 
A.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等,在熒光屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)
B.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等,在熒光屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)
C.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等,在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)
D.若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線,若帶電粒子q(|Q|?|q|),由a運(yùn)動(dòng)到b,電場(chǎng)力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是(   )
A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb
B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb
C.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb
D.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)分別為7 V、14 V、21 V,實(shí)線是一帶電粒子 (不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說法正確的是(   )
A.粒子一定帶負(fù)電荷
B.粒子在a、b、c三點(diǎn)所受合力不相同
C.粒子運(yùn)動(dòng)徑跡一定是a→b→c
D.粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為Ekb>Eka>Ekc

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上平放著相互平行、間距為0.1m的金屬板、,板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),方向水平向右. 在板右側(cè)平面內(nèi)存在如圖乙所示的交替變化的電磁場(chǎng). 以板小孔處為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,且規(guī)定沿方向?yàn)殡妶?chǎng)的正方向,豎直向下為磁場(chǎng)的正方向. 在點(diǎn)一質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C的帶正電的金屬小球由靜止釋放,設(shè)時(shí)刻金屬小球恰好以m/s的速度經(jīng)小孔進(jìn)入板右側(cè). 已知N/C、=0.2T. 求:

(1)、兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)在1s~2s內(nèi),金屬小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期;
(3) 前6s內(nèi)金屬小球運(yùn)動(dòng)至離軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)的位置坐標(biāo).(計(jì)算結(jié)果可以含

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,xoy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的點(diǎn)時(shí),撤去電場(chǎng),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間進(jìn)入一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出),后又從虛線上的某一位置N處沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)并再次經(jīng)過M點(diǎn),已知磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(2)N點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)矩形磁場(chǎng)的最小橫截面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平固定放置的平行金屬板M、N,兩板間的距離為d,在兩板的中心(即到上、下板距離相等,到板左、右端距離相等)有一懸點(diǎn)O,系有一長(zhǎng)的絕緣細(xì)線,線的另一端系有一質(zhì)量為m、帶正電荷的小球,電荷量為q,F(xiàn)對(duì)兩板充電,使得兩板間形成一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為。求:

(1)小球靜止時(shí),細(xì)線的拉力大小
(2)現(xiàn)給小球以速度,要使得小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球在整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)中的最小速度多大?
(3)小球能繞懸點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到豎直直徑AB的B端時(shí),細(xì)線突然斷開,設(shè)此時(shí)其水平速度大小為,小球恰好從平行金屬板的邊界飛出,求平行金屬板的長(zhǎng)度L。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L=5cm,兩板間距d=1cm,兩板間電壓U=91V不變,上板帶正電。距離極板右端s=10cm處有一接收屏,各種速度的電子沿水平方向從兩板中央射入。電子的質(zhì)量=0.91×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C。求:

(1)到達(dá)接收屏上的電子的初速度應(yīng)滿足的條件;
(2)電子打到接收屏上距中心O的最大距離;

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