初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)AB間電場(chǎng)加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0 T.方向與紙面垂直并交替變化的磁場(chǎng)（時(shí)而垂直紙面向外，時(shí)而垂直紙面向內(nèi)），每1.57×10-2 s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m，PO=3.0 m，帶電粒子比荷q/m=50 C/kg，重力不計(jì).試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時(shí)，帶電粒子能否與中性粒子相碰？

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

（1）經(jīng)電場(chǎng)加速后，設(shè)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為v，則mv2=qU，v=100 m/s，此時(shí)，磁場(chǎng)出現(xiàn)，粒子僅受洛倫茲力作用，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)半徑r和周期T分別為r==0.5 m，T==3.14×10-2 s，1.57×10-2 s即T/2,磁場(chǎng)反向，而粒子此時(shí)剛好到達(dá)PO直線上.可見(jiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性.因?yàn)?SUB>=3.0 m=3×2×0.5 m，所以粒子可與中性粒子相碰.

（2）欲使粒子能與中性粒子相碰，帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R應(yīng)滿足K·2R=（K為自然數(shù)）且R≤ab/2=0.8 m，故R=≤0.75 m，v≤150 m/s，所以U=≤225 V，即最大加速電壓為225 V

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)AB間電場(chǎng)加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場(chǎng)（時(shí)而垂直紙面向外，時(shí)而垂直紙面向內(nèi)，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd,ab=cd=1.6m,=3.0m,帶電粒子比荷q/m=50C/kg,重力不計(jì)。試求

   （1）加速電壓U=100V時(shí)，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

   （2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？（極板A、B平行于ad，3.14）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有一個(gè)帶正電荷的微粒，若它帶的電荷量q=3.0×10-5C，質(zhì)量m=10 g，把它放入水平放置的平行板電容器內(nèi)接近a板的位置O點(diǎn)，如圖.若電容器極板間距離d=10 cm，初時(shí)刻U=1 000 V，a板為正極，將帶電粒子在O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到快接近b板時(shí)速度為零.則帶電粒子從a向b運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，a、b板間的電壓經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間改變一次方向？共改變幾次？能否讓帶電粒子再?gòu)腷→a，接近a時(shí)又讓它從a→b,這樣來(lái)回反復(fù)運(yùn)動(dòng)？把電壓變化的關(guān)系畫在Ut圖上，設(shè)初時(shí)刻電壓的方向?yàn)檎?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)?AB間電場(chǎng)加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0 T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場(chǎng)（時(shí)而垂直紙面向外，時(shí)而垂直紙面向內(nèi)，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m， PO=3.0 m,帶電粒子比荷q/m=50 C·kg-1，重力不計(jì)。試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時(shí)，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在固定的等量異種電荷的連線上靠近負(fù)電荷的b點(diǎn)處，釋放一初速度為零的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)（重力不計(jì)），在質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到正電荷的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是：

A．帶電質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能越來(lái)越大  

B．帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能越來(lái)越小

C．帶電質(zhì)點(diǎn)的加速度越來(lái)越大

D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)各點(diǎn)處的電勢(shì)越來(lái)越高

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