两块水平放置的正对平行金属板,板长为l,相距为d。其右端有一块荧光屏MN,荧光屏与竖直方向夹角为α,如图所示。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)以大小为v0的水平速度沿两板间中心轴线自左端射入两板间,要求粒子从两板间飞出后垂直打向荧光屏MN,现考虑以下两种方案:
(1)若在两板上加恒定偏转电压U(不考虑板的边缘效应),求U及电场力对粒子所做的功。
(2)若在两板间适当的区域加垂直于纸面向外的匀强磁场,求所加匀强磁场磁感应强度B的最小值。
(1)若在两板上加恒定偏转电压U(不考虑板的边缘效应),求U及电场力对粒子所做的功。
(2)若在两板间适当的区域加垂直于纸面向外的匀强磁场,求所加匀强磁场磁感应强度B的最小值。
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更新时间:2021-02-06 09:35:51
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(0.4)
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【推荐1】如图所示是研究光电效应的实验电路图,MN,PQ为两正对的半径为R的金属圆形板,板间距为d。当一细束频率为
的光照极板PQ圆心时,产生沿不同方向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压,发现当电压表示数为
时,电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出,且速度大小相同,忽略场的边界效应(已知普朗克常量为h,电子电量为e,电子质量为m,不计电子间的相互作用):
(1)求金属板的逸出功;
(2)若交换电源正负极,调节滑片逐渐增大两极板间电压,求电流达到饱和时的最小电压;
(3)断开开关,在两板间半径为R的柱形区域内加上方向垂直纸面的匀强磁场。若两板距离d可以在R到3R之间变化,求电流为零时B的最小值与d的关系式。
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(1)求金属板的逸出功;
(2)若交换电源正负极,调节滑片逐渐增大两极板间电压,求电流达到饱和时的最小电压;
(3)断开开关,在两板间半径为R的柱形区域内加上方向垂直纸面的匀强磁场。若两板距离d可以在R到3R之间变化,求电流为零时B的最小值与d的关系式。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,在空间直角坐标系
内的正方体
区域,边长为2L,一个粒子源固定在底面OABC的中心M点,能在平面OABC内向各个方向连续均匀辐射出带电粒子,已知粒子的质量为m,电荷量为+q,初速度为
,
不计粒子的重力和粒子间的相互作用;
(1)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场,所有的粒子都不经过正方体上表面区
域,求电场强度的最小值
;
(2)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,所有的粒子都经过正方体上表面
区域,求磁感应强度的最小值![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
(3)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度
,电场强度
,求粒子从
面射出位置的y坐标的最小值
和最大值
.
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(1)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场,所有的粒子都不经过正方体上表面区
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(2)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,所有的粒子都经过正方体上表面
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(3)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度
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(0.4)
【推荐1】高能粒子实验装置,是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具,下图给出了一种该装置的简化模型。在光滑绝缘的水平面
区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为
的匀强磁场;在
区域内存在沿
轴正方向的匀强电场。质量为
、电荷量大小为
带负电的粒子1从点
以一定速度释放,沿直线从坐标原点
进入磁场区域后,与静止在点
、质量为
的中性粒子2发生弹性正碰,且有一半电量转移给粒子2。(不计碰撞后粒子间的相互作用,忽略电场、磁场变化引起的效应)
(1)求电场强度的大小
;
(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,求两粒子在磁场中运动的半径和从两粒子碰撞到下次再相遇的时间间隔
;
(3)若两粒子碰撞后,粒子2首次离开第一象限时,撤去电场和磁场,经一段时间后,再在全部区域内加上与原来相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求这段时间
。
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(1)求电场强度的大小
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(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,求两粒子在磁场中运动的半径和从两粒子碰撞到下次再相遇的时间间隔
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(3)若两粒子碰撞后,粒子2首次离开第一象限时,撤去电场和磁场,经一段时间后,再在全部区域内加上与原来相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求这段时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a47d0da75c2e1f01a55c01053544206.png)
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【推荐2】如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程,求:
(1)中间磁场区域的宽度d;
(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。
(1)中间磁场区域的宽度d;
(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。
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【推荐3】《三体》动画的一开头就有这样的台词:“科学发展,突破口在哪儿?”、“粒子对撞实验?”。如图所示,在
的区域内存在一定高度范围的、沿x轴正方向的匀强电场,在
的区域内存在垂直于
平面向里的匀强磁场.在电场下边缘有一粒子源S,某时刻,粒子源沿y轴正方向发射出一质量为m、带正电的粒子a,已知粒子a进入电场时的速度为
,进入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为
,在粒子a进入磁场的同时,另一不带电粒子b也经x轴进入磁场,运动方向与粒子a进入磁场的方向相同,在粒子a没有离开磁场时,两粒子恰好发生正碰(碰撞前的瞬间,粒子a、粒子b的速度方向相反),不计两粒子的重力。求:
(1)电场力对粒子a所做的功;
(2)碰撞前粒子b的速度大小;
(3)若两粒子碰后结合成粒子c,结合过程不损失质量和电荷量,且从a粒子进入磁场的位置向左沿x轴负方向放置有无限长的吸收板(粒子c碰上吸收板后立即被吸收而不再运动),经过分析可知无论b粒子的质量怎么取值,吸收板上都有两段区域总是粒子c不能到达的,请你计算出这两段区域长度的比值大小,并分析出要能够使粒子c到达吸收板,粒子b的质量所要满足的条件。
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(1)电场力对粒子a所做的功;
(2)碰撞前粒子b的速度大小;
(3)若两粒子碰后结合成粒子c,结合过程不损失质量和电荷量,且从a粒子进入磁场的位置向左沿x轴负方向放置有无限长的吸收板(粒子c碰上吸收板后立即被吸收而不再运动),经过分析可知无论b粒子的质量怎么取值,吸收板上都有两段区域总是粒子c不能到达的,请你计算出这两段区域长度的比值大小,并分析出要能够使粒子c到达吸收板,粒子b的质量所要满足的条件。
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