題目列表(包括答案和解析)
R |
2 |
π |
T |
3eB2R2 |
m |
如圖甲所示,M、N為豎直放置的兩塊平行金屬板,圓形虛線為與N相連且接地的圓形金屬網(wǎng)罩(不計電阻)。PQ為與圓形網(wǎng)罩同心的金屬收集屏,通過阻值為r0的電阻與大地相連。小孔s1、s2、圓心O與PQ中點位于同一水平線上。圓心角2θ=120°、半徑為R的網(wǎng)罩內(nèi)有大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。M、N間相距且接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓,(0tT),(t >T)(式中,T已知),質(zhì)量為m電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進入M、N間的電場,接著通過s2進入磁場。(質(zhì)子通過M、N的過程中,板間電場可視為恒定,質(zhì)子在s1處的速度可視為零,質(zhì)子的重力及質(zhì)子間相互作用均不計。)
(1)若質(zhì)子在t >T時刻進入s1,為使質(zhì)子能打到收集屏的中心需在圓形磁場區(qū)域加上一個勻強電場,求所加勻強電場的大小和方向?
(2)質(zhì)子在哪些時間段內(nèi)自s1處進入板間,穿出磁場后均能打到收集屏PQ上?
(3)若毎秒鐘進入s1的質(zhì)子數(shù)為n,則收集屏PQ電勢穩(wěn)定后的發(fā)熱功率為多少?
如圖甲所示,M、N為豎直放置的兩塊平行金屬板,圓形虛線為與N相連且接地的圓形金屬網(wǎng)罩(不計電阻)。PQ為與圓形網(wǎng)罩同心的金屬收集屏,通過阻值為r0的電阻與大地相連。小孔s1、s2、圓心O與PQ中點位于同一水平線上。圓心角2θ=120°、半徑為R的網(wǎng)罩內(nèi)有大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。M、N間相距且接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓,(0tT),(t >T)(式中,T已知),質(zhì)量為m電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進入M、N間的電場,接著通過s2進入磁場。(質(zhì)子通過M、N的過程中,板間電場可視為恒定,質(zhì)子在s1處的速度可視為零,質(zhì)子的重力及質(zhì)子間相互作用均不計。)
(1)若質(zhì)子在t >T時刻進入s1,為使質(zhì)子能打到收集屏的中心需在圓形磁場區(qū)域加上一個勻強電場,求所加勻強電場的大小和方向?
(2)質(zhì)子在哪些時間段內(nèi)自s1處進入板間,穿出磁場后均能打到收集屏PQ上?
(3)若毎秒鐘進入s1的質(zhì)子數(shù)為n,則收集屏PQ電勢穩(wěn)定后的發(fā)熱功率為多少?
如圖甲所示,M、N為豎直放置的兩塊平行金屬板,圓形虛線為與N相連且接地的圓形金屬網(wǎng)罩。PQ為與圓形網(wǎng)罩同心的金屬收集屏,通過阻值為r0的電阻與大地相連。小孔s1、s2、圓心O與PQ中點位于同一水平線上。圓心角2θ=120°、半徑為R的網(wǎng)罩內(nèi)有大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。M、N間相距且接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓,(0tT),(t >T)(式中,T已知),質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進入M、N間的電場,接著通過s2進入磁場。(質(zhì)子通過M、N的過程中,板間電場可視為恒定,質(zhì)子在s1處的速度可視為零,質(zhì)子的重力及質(zhì)子間相互作用均不計。)
(1)質(zhì)子在哪些時間段內(nèi)自s1處進入板間,穿出磁場后均能打到收集屏PQ上?
(2)質(zhì)子從進入s1到穿出金屬網(wǎng)罩經(jīng)歷的時間記為,寫出與UMN之間的函數(shù)關(guān)系(tanx=a 可表示為x=arctana)
(3)若毎秒鐘進入s1的質(zhì)子數(shù)為n,則收集屏PQ電勢穩(wěn)定后的發(fā)熱功率為多少?
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