如图甲所示,水平放置的平行板电容器极板长为L,间距为d,其右侧是竖直放置的足够长的荧光屏,荧光屏右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。从A处连续发射的电子(初速度不计),通过M、N板上的小孔、平行板电容器后全部进入匀强磁场,并最终全部打在荧光屏上发出荧光。已知电子质量为m(重力不计),电量为,之间的电压为(N板电势比M板电势高),水平放置的电容器所加电压如图乙所示,为已知量,电子在电场中运动的时间小于。求:
(1)电子经过N板上小孔时的速率;
(2)电子射入磁场时,入射点之间的最大距离;
(3)荧光屏上亮线的长度。
(1)电子经过N板上小孔时的速率;
(2)电子射入磁场时,入射点之间的最大距离;
(3)荧光屏上亮线的长度。
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更新时间:2021-06-24 11:00:28
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图甲所示,在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=1T。从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计),速度大小v0=103m/s,方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角。
(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1.
(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向),t=×10-4s后空间不存在磁场。在t=0时刻,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,求粒子从O点射出后第2次经过x轴时距离点O的距离。
(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1.
(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向),t=×10-4s后空间不存在磁场。在t=0时刻,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,求粒子从O点射出后第2次经过x轴时距离点O的距离。
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名校
解题方法
【推荐2】一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸而向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v方向与ad边夹角为30°,如图所示.已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计).
求:(1)若拉子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求拉子从ab边穿出的最短时间.
求:(1)若拉子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求拉子从ab边穿出的最短时间.
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(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,M、N两金属圆筒是直线加速器的一部分,M与N的电势差为U;边长为2L的立方体区域内有竖直向上的匀强磁场。一质量为m,电量为+q的粒子,以初速度v0水平进入圆筒M左侧的小孔。粒子在每个筒内均做匀速直线运动,在两筒间做匀加速直线运动。粒子自圆筒N出来后,从正方形的中心垂直进入磁场区域,最后由正方形中心垂直飞出磁场区域,忽略粒子受到的重力。求:
(1)粒子进入磁场区域时的速率;
(2)磁感应强度的大小。
(1)粒子进入磁场区域时的速率;
(2)磁感应强度的大小。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,某放射源A均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度大小,先让其经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于N板上的荧光屏上。调节滑动触头P位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜Q看到屏上的亮点恰好能消失。已知电源电动势为E,内电阻为,滑动变阻器的总阻值,试求:
(1)粒子从放射源飞出时速度的大小;
(2)屏上的亮点恰好能消失时的粒子,在磁场中运动的总时间t;
(3)半圆形磁场区域的半径R。
(1)粒子从放射源飞出时速度的大小;
(2)屏上的亮点恰好能消失时的粒子,在磁场中运动的总时间t;
(3)半圆形磁场区域的半径R。
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示为一种显示装置的原理示意图。粒子源发出的一束电子经电压为的电场加速后,从加速极板上的小孔射出,沿中心线进入水平金属极板间的偏转电场。与偏转电场方向垂直,间偏转电场的电压为,板带正电,间的距离为,极板长度为。右侧边界以外的区域存在垂直纸面、范围足够大的匀强磁场(图中未画出)。已知电子质量,电子电荷量,不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,电子离开粒子源时的初速度忽略不计,忽略电磁场的边际效应。
(1)求电子到达点时的速率;
(2)求电子射出偏转电场时偏离中心线的距离y;
(3)要使电子又重新回到粒子源,在电子射出偏转电场后仅将电压反向,其余条件不变。求右侧磁场磁感应强度的方向和大小。
(1)求电子到达点时的速率;
(2)求电子射出偏转电场时偏离中心线的距离y;
(3)要使电子又重新回到粒子源,在电子射出偏转电场后仅将电压反向,其余条件不变。求右侧磁场磁感应强度的方向和大小。
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