如图在光滑绝缘平面上有一直角三角形区域
,
上放置一个绝缘材料制成的固定挡板,其长度
,
,现有一个质量为
,带电量为
可视为质点的小球从
点,以初速度
沿
方向运动,小球与挡板的碰撞均为弹性碰撞(打到
点时也记一次碰撞),且不计一切摩擦和碰撞时间,若在
区域施加一个垂直水平面向里的匀强磁场,则:
(1)要使小球能到达
点,求磁感应强度的最小值
;
(2)要使小球能到达
点,求小球与
边碰撞次数
和磁感应强度大小
应满足的条件.
(3)若在
区域施加一个沿
到
方向的匀强电场,则:
①要使小球能到达
点,求电场强度的最小值
;
②要使小球能到达
点,求小球与
边碰撞次数和电场强度大小
应满足的条件。
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(1)要使小球能到达
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(2)要使小球能到达
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(3)若在
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①要使小球能到达
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f697507d6584f0720a40e99334cc7f1.png)
②要使小球能到达
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
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更新时间:2019-09-10 18:40:51
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【推荐1】如图甲,一平行板电容器极板板长l = 10 cm、宽a = 10 cm,两极板间距为d = 4 cm.距极板右端l/2处有一竖直放置的荧光屏;在平行板电容器左侧有一长b = 10 cm的“狭缝”离子源,可沿着两板中心平面,均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010 C/kg、速度为4×106 m/s的带电粒子.现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的变化的电压,已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于电压的变化周期,即粒子在电容器中的运动时间内可以近似认为电压不变.试分析:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/14/ff44cde7-c22d-478f-9c12-a56e0c60d762.png?resizew=539)
(1)当电压为U = 100 V时粒子飞入电容器中,则粒子刚飞出电容器时在竖直方向上偏移的距离(侧移量y)为多少?
(2)粒子打在屏上的区域面积S为多少?
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(1)当电压为U = 100 V时粒子飞入电容器中,则粒子刚飞出电容器时在竖直方向上偏移的距离(侧移量y)为多少?
(2)粒子打在屏上的区域面积S为多少?
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(0.4)
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【推荐2】如图所示,在竖直平面内,倾斜平行放置一对平行金属板ab、cd,板与水平方向间夹角为37°,在两板间加一恒定电压U。从紧靠cd板的e点由静止释放一电荷量为q、质量为m的带电粒子,加速后从ab板上的小孔C飞出,立即进入一长方形ABCD区域(AB足够宽),该区域与金属板在同一竖直平面内,且与BC边水平,区域内有平行ab板斜向下的匀强电场,带电粒子经该电场偏转恰好从B点飞出。已知BC长度为2d,两板间距离为L。不计粒子重力,
,
,求:
(1)带电粒子运动至C点时的速度大小
;
(2)长方形ABCD区域内匀强电场的场强大小E;
(3)带电粒子从e点释放至从B点飞出所经历的时间t。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a394e77dac85a8afeb80f12509281dd7.png)
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(1)带电粒子运动至C点时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(2)长方形ABCD区域内匀强电场的场强大小E;
(3)带电粒子从e点释放至从B点飞出所经历的时间t。
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【推荐3】如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高400V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C、质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度
=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为6cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为10cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远;到达PS界面时离D点为多远;
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
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(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远;到达PS界面时离D点为多远;
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/3/1852425256361984/1853998898913280/STEM/ea6a5a30d4974853b55e8ce70cb00784.png?resizew=388)
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(0.4)
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【推荐1】(如图平面直角坐标系中,x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
。原点O处有一粒子源,可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为
的带负电的粒子。在
处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ,当粒子运动到收集板时即被吸收,不计粒子间相互作用和重力的影响,粒子被吸收的过程中收集板始终不带电。(
)
(1)能被收集的粒子速度至少多大?
(2)设某时刻粒子源沿
方向射入一系列粒子,速度大小从0到
不等,至少经过多长时间有粒子到达收集板?
(3)粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为
的粒子,会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集,求PQ上这种位置分布的区域长度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54e69cf4099e79e9b3057cd5d3fdb13d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76e6c397042f4eafde83a47f55f6853c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/819b2d9bd00cc118e4ae1c7d11d37085.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f986badfc5dea707c164e2ab6c98dd06.png)
(1)能被收集的粒子速度至少多大?
(2)设某时刻粒子源沿
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0da2d9801f0dc69bb663e7a66f618011.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8aef9555f57e43609dcf500d4d81311.png)
(3)粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8aef9555f57e43609dcf500d4d81311.png)
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【推荐2】一质量m、带电q的粒子以速度v0从A点沿等边三角形ABC的AB方向射入强度为B的垂直于纸面的圆形匀强磁场区域中,要使该粒子飞出磁场后沿BC射出,求圆形磁场区域的最小面积.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/26/2105180283092992/2106779992252417/STEM/c089f044-70df-40a8-94e9-3c6ec1de9a71.png?resizew=142)
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【推荐3】在对微观粒子的研究中,对带电粒子运动的控制是一项重要的技术要求,设置适当的电场和磁场实现这种要求是可行的做法。如图甲所示的
平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度
和磁感应强度
随时间
做周期性变化的图像如图乙所示。
轴正方向为
的正方向,垂直纸面向里为
的正方向。若在坐标原点O处有一粒子P,其质量和电荷量分别为
和
。在
时刻静止释放粒子P,它将能在周期性变化的电磁场中周期性的运动下去。(不计粒子的重力,不计由于电场、磁场突变带来的其它效应)求:
(1)粒子P首次进入磁场时速度的大小;
(2)若
,求粒子在电场与磁场中运动的周期以及一个周期内运动的总路程;
(3)若在
(
)时刻释放P,求粒子P速度为零时的纵坐标(可用
,
,
,
表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b2087eadbbd0dab72b7483b9181585.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
(1)粒子P首次进入磁场时速度的大小;
(2)若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc976787d4073aa992134185abfd3fe.png)
(3)若在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55fb7e75f007ffd61065a34e7ebc07a1.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2becca3d8a73c616ca2a05a7c876f40f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d9fd58e71dcae6cafaf9037d20ebd76.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/19/9bbd9577-5f5f-4239-92c9-dcaf42c2cb6b.png?resizew=486)
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