如图所示,一带正电的电荷量q=2×10-10C、质量m=2×10-20kg的粒子,以初速度v0=2×106m/s沿两平板间的电场中心线RO垂直电场线飞入电场,两平行金属板A、B板长L1=8cm,两板间距离d=8cm,A板电势比B板电势高300V,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的负点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线RO),已知两界面MN、PS相距为L2=12cm,粒子穿过界面PS在点电荷Q的作用下做匀速圆周运动,最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上。粒子的重力忽略不计,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,sin37○=0.6,cos37○=0.8,求:
(1)粒子穿过界面MN时的速度v;
(2)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离h;
(3)点电荷Q的电量大小(结果保留3位有效数字)。
(1)粒子穿过界面MN时的速度v;
(2)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离h;
(3)点电荷Q的电量大小(结果保留3位有效数字)。
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更新时间:2023-07-14 00:34:05
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【推荐1】如图,竖直正对放置的金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的金属板M、N的中心线
,粒子源P可以连续发出质量为m,电荷量为q的带正电粒子(初速不计),粒子在A、B间被加速电压U0加速后,沿平行板的方向从金属板M、N正中间射入两板之间。M、N板长为L,两板间距离为
,板M、N右侧距板右端L处放置一足够大的荧光屏PQ,屏与
垂直,交点为
。粒子重力不计,求:
(1)粒子进入MN板间时的速度大小v0;
(2)粒子刚好从N板的右边缘离开偏转电场时,M、N板间的电压U1;
(3)若M、N板间的电压可调,则在荧光屏上有粒子达到区域的最大长度b。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
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(1)粒子进入MN板间时的速度大小v0;
(2)粒子刚好从N板的右边缘离开偏转电场时,M、N板间的电压U1;
(3)若M、N板间的电压可调,则在荧光屏上有粒子达到区域的最大长度b。
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适中
(0.65)
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【推荐2】如图所示,图面内有竖直线DD′,过DD′且垂直于图面的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ两区域.区域Ⅰ有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于图面的匀强磁场B(图中未画出);区域Ⅱ有固定在水平地面上高h=2l、倾角α=
的光滑绝缘斜面,斜面顶端与直线DD′距离s=4l,区域Ⅱ可加竖直方向的大小不同的匀强电场(图中未画出);C点在DD′上,距地面高H=3l.零时刻,质量为m、带电荷量为q的小球P在K点具有大小
、方向与水平面夹角θ=
的速度,在区域Ⅰ内做半径
的匀速圆周运动,经C点水平进入区域Ⅱ.某时刻,不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放,在某处与刚运动到斜面的小球P相遇.小球视为质点,不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响.l已知,g为重力加速度.
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若小球A、P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA;
(3)若小球A、P在时刻t=β
(β为常数)相遇于斜面某处,求此情况下区域Ⅱ的匀强电场的场强E,并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向.
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(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若小球A、P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA;
(3)若小球A、P在时刻t=β
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(0.65)
【推荐3】XCT扫描机可用于对多种病情的探测,如图所示是产生X射线部分的示意图。图中M、N板之间有一加速电子束的电场,虚线框内为竖直向上的匀强偏转电场,经调节后电子从M板静止开始加速,沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线。已知MN两板间电压为
,偏转电场区域水平宽度为
,竖直高度足够长,P点距离偏转电场右边界的水平距离为L,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,电子重力不计,不考虑电子间的相互作用,若电子电量大小为e,不计空气阻力。
(1)求电子束射出偏转电场时的竖直偏转距离
;
(2)求偏转电场的电场强度大小E。
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(1)求电子束射出偏转电场时的竖直偏转距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ee7a1b253abc6205004a2254d0b7b3c.png)
(2)求偏转电场的电场强度大小E。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/1/43f10c93-8a84-4ed3-a1cf-14de0357e304.png?resizew=392)
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(0.65)
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【推荐1】“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化为如图所示。辐射状的加速电场区域I边界为两个同心平行扇形弧面,O1为圆心,圆心角θ为120°,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U0,M为外圆弧的中点。在紧靠O1右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ,圆心为O2,半径为L,磁场方向垂直于纸面向外且大小为B=
,在磁场区域下方相距L处有一足够长的收集板PNQ.已知MO1O2和PNQ为两条平行线,且与O2N连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB弧面上,经电场从静止开始加速,然后从O1进入磁场,并最终到达PNQ板被收集,忽略一切万有引力和粒子之间作用力,已知从M点出发的粒子恰能到达N点,求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时的速度v的大小;
(2)从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R;
(3)假设所有粒子从AB弧面同时出发,则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子?求出该粒子从O至收集板的时间。
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(1)粒子经电场加速后,进入磁场时的速度v的大小;
(2)从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R;
(3)假设所有粒子从AB弧面同时出发,则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子?求出该粒子从O至收集板的时间。
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【推荐2】空间中存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,如图所示。一质量为m、带电量为q的正粒子,从P点以水平速度
射入电场中,然后从M点沿虚线圆半径方向射入磁场,最后从N点水平射出磁场。已知
竖直、
水平,且
,不计粒子的重力。求:
(1)粒子进入磁场时的速度;
(2)圆形磁场区域的半径R;
(3)带电粒子从P点到N点运动的时间t。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaf3369e0ea90e8d5cf4b6b3c45c0fd8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dae6bce7adbf87e2d1e850d76fb926b6.png)
(1)粒子进入磁场时的速度;
(2)圆形磁场区域的半径R;
(3)带电粒子从P点到N点运动的时间t。
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【推荐3】如图所示,在xOy直角坐标系的第三象限有板间电压为U=3.0×104V的两平行金属板,板间距离和板长均为L=20cm,上极板刚好在x轴上且带正电,板的左侧有一粒子接收屏;第一、四象限分别有一半径为R=10cm的圆形匀强磁场,分别与y、x轴在C、D点和E点相切,磁感应强度均为B=0.4T,方向垂直纸面向外。第二象限中存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E=1.0×105V/m。其中AM为x=-20cm的直线。现有许多质量为m=6.4×10-27kg、带电荷量为q=+1.6×10-19C的粒子分布在AM上的(-20cm,5cm)到(-20cm,15cm)区域,将粒子由静止释放。不考虑各场之间的相互影响、粒子的重力和粒子之间的相互作用。求:
(1)粒子进入第一象限磁场时的速度大小;
(2)粒子进入第三象限时击中y轴负半轴的范围;
(3)接收屏能接收到的粒子数占进入平行板总粒子数的百分比。
(1)粒子进入第一象限磁场时的速度大小;
(2)粒子进入第三象限时击中y轴负半轴的范围;
(3)接收屏能接收到的粒子数占进入平行板总粒子数的百分比。
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