如图所示,两竖直金属板间电压为U1,两水平金属板的间距为d.竖直金属板a上有一质量为m、电荷量为q的微粒(重力不计)从静止经电场加速后,从另一竖直金属板上的小孔水平进入两水平金属板间并继续沿直线运动.水平金属板内的匀强磁场及其右侧宽度一定、高度足够高的匀强磁场方向都垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B,求:
(1)微粒刚进入水平金属板间时的速度大小v0;
(2)两水平金属板间的电压;
(3)为使微粒不从磁场右边界射出,右侧磁场的最小宽度D.
(1)微粒刚进入水平金属板间时的速度大小v0;
(2)两水平金属板间的电压;
(3)为使微粒不从磁场右边界射出,右侧磁场的最小宽度D.
更新时间:2018-08-06 15:45:33
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【推荐1】如图所示,M为粒子加速器:N为速度选择器,两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,经M加速后恰能以速度v沿直线(图中平行于导体板的虚线)通过N。不计重力。
(1)求粒子加速器M的加速电压U;
(2)求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向;
(3)仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子,分析判断粒子进入电磁场区域后是否能沿图中虚线运动。
(1)求粒子加速器M的加速电压U;
(2)求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向;
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【推荐2】如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,两板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为 B 匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线 OO′ 射入,所有粒子都恰好沿 OO′ 做直线运动.若仅将与极板垂直的虚线 MN 右侧的磁场去掉,则其中比荷为的粒子恰好自下极板的右边缘P点离开电容器.已知电容器两板间的距离为,带电粒子的重力不计.
(1)求下极板上 N、P 两点间的距离;
(2)若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉,保留磁场,另一种比荷的粒子也恰好自P点离开,求这种粒子的比荷.
(1)求下极板上 N、P 两点间的距离;
(2)若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉,保留磁场,另一种比荷的粒子也恰好自P点离开,求这种粒子的比荷.
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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,其原理可简化如下:如图甲所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为,电势为φ2.足够长的收集板MN平行于边界ACDB,O到MN板的距离OP为L.假设太空中漂浮着质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响.
(1)求粒子到达O点时速度的大小;
(2)如图乙所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L,磁场方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁场磁感应强度B0的大小;
(3)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系.
(1)求粒子到达O点时速度的大小;
(2)如图乙所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L,磁场方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁场磁感应强度B0的大小;
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【推荐2】如图所示,一质量为m,电荷量为+q的粒子,从两平行金属板间的中点以速度v0水平射入,打在下极板上,已知平行金属板长为L,两板间距为d,板间电压为U,不计重力。
(1)若想通过改变U或v0使带电粒子从两极板的右侧射出,U或v0应如何改变?请用表达式论述证明。
(2)若该粒子刚好从下极板右端与水平方向成37°射入磁场区域,求该粒子在磁场中运动的时间,已知带电粒子的比荷,入射速度v0=160m/s,磁感应强度B=2×10﹣2T,磁场平行边界的宽度为D=1.4m。
(1)若想通过改变U或v0使带电粒子从两极板的右侧射出,U或v0应如何改变?请用表达式论述证明。
(2)若该粒子刚好从下极板右端与水平方向成37°射入磁场区域,求该粒子在磁场中运动的时间,已知带电粒子的比荷,入射速度v0=160m/s,磁感应强度B=2×10﹣2T,磁场平行边界的宽度为D=1.4m。
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【推荐3】如图甲所示,在xOy坐标平面内,第一象限存在方向垂直纸面向外的匀强磁场;在y轴左侧有一个倾斜放置的平行板电容器MN,极板与y轴成60°;第四象限存在一个匀强电场,电场强度为E,方向与x轴负向成45°角。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从y轴上P点由静止释放,粒子经磁场偏转后从Q点射入第二象限,刚好紧贴N板平行于极板射入电容器。已知O、P间距离为,不计粒子重力,不考虑场的边缘效应。求:
(1)粒子进入磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从Q点射入电容器开始计时,在极板间加图乙所示的交变电压,U0、T为已知量;若粒子离开极板时速度与Q点相同,那么极板长度l'与极板间距d应满足的条件。
(1)粒子进入磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从Q点射入电容器开始计时,在极板间加图乙所示的交变电压,U0、T为已知量;若粒子离开极板时速度与Q点相同,那么极板长度l'与极板间距d应满足的条件。
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