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如圖所示，兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置，兩板間距為d、板長為L，在緊靠平行板右側的等邊三角形區(qū)域內存在著勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，三角形底邊BG與PQ在同一水平線上，頂點A與MN在同一水平線上。一個質量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入，若在兩金屬板間加某一恒定電壓，粒子離開電場后垂直AB邊從D點進入磁場，BD=AB，并垂直AC邊射出（不計粒子的重力）。求：

   （1）兩金屬板問的電壓；

   （2）三角形區(qū)域內磁感應強度大�。�

   （3）若兩金屬板問不加電壓，三角形區(qū)域內的磁場方向垂直紙面向外。要使粒子進入場區(qū)域后能從BC邊射出，試求所加磁場的磁感應強度的取值范圍。

（1）

（2）

（3）


解析:

（1）粒子在兩塊平行金屬板間的電場中，沿水平方向做勻速運動，豎直方向做初速度為零的勻加速運動。

    粒子垂直AB邊進入磁場，由幾何知識得，粒子離開電場時偏角。根據類平拋運動的規(guī)律有：

             ①    （1分）

                  ②    （1分）

            ③    （1分）

              ④    （1分）

聯立①②③④解得：         （2分）

（2）由幾何關系得：

粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為：

    ⑤    （2分）

粒子進入磁場時的速率為：  ⑥    （2分）

根據向心力公式有：    ⑦    （2分）

聯立⑤⑥⑦解得：         （2分）

 （3）若兩板間不加電壓，粒子將沿水平以速率v0從AB邊的中點進入磁場。

當粒子剛好從C點射出磁場，磁感應強度最小。設磁感應強度的最小值為B2，

由幾何關系知，對應粒子的最大軌道半徑r2為：r2=d    （1分）

根據向心力公式有：  （1分）

解得：        （1分）

當粒子剛好從E點射出磁場時，磁感應強度最大。

設磁感應強度的最大值為B3，由幾何關系知，

對應粒子的最小軌道半徑r3為：（1分）

同上解出：             （1分）

所以所加磁場的磁感應強度的取值范圍為      （1分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?保定一模）半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導 線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板PQ連接，如圖甲所示．有一 變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內為正，變化規(guī)律如圖乙所示．能正確反映兩塊金 屬板間的電壓UPQ隨時間t變化規(guī)律的應該是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，A，B為兩塊平行金屬板，板中央均有小孔，M、N是兩塊與B板垂直的平行金 屬板，與M和N板等距離的中間軸線（圖中虛線）通過0孔．M、N板長L=2X 1O -2m，板間距離d=4x10-3m，兩板間所加電壓U0=20V，在兩板間形成勻強電場．一束電子 以初動能E0=120eV，從A板上的小孔0不斷垂直于板射入A、B之間，現在A、B兩板間 加一個如圖乙所示的作周期性變化的電壓U，在t=0到t=2s時間內A板電勢高于B板 電勢，則從t=0到t=4s的時間內．
（1）在哪段時間內從小孔0射入的電子可以從B板小孔射出？
（2）在哪段時間內從小孔0射入的電子能從偏轉電場右側射出？（A、B兩板距離很近，認為電子穿過A、B板所用時間很短，可以不計）

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科目：高中物理 來源：海拉爾三中2006-2007學年度第二次月考　高二物理試卷 題型：038

水平放置的兩塊平行金展板板長L=5.0 cm，兩板間距d=1.0 cm，兩板間電壓為90 V，且上極板為正，一個電子沿水平方向以速度V0=2.0×107 m/S，從兩扳正中間射入，如圖所示，己知電子質量m=9.l×10－3l kg，不計電子重力，本題計算取一位有效數字，求：

(1)

電子偏離金屬板時側位移是多大？

(2)

電子飛出電場時的速度的偏轉角θ多大？(求出tanθ即可)

(3)

電子離開電場后，打在屏上的P點，若s＝2 cm，求OP的長．

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科目：高中物理 來源： 題型：

）如圖13所示，兩塊平行金屬板A、B水平放置，板間距離為d，兩金屬板分別與電源的正、負極相連接。在距離B板d/2處的O點有一個質量為m的帶電液滴恰好保持靜止狀態(tài)，液滴所帶電荷為q。

   （1）求電源的電動勢。

   （2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動使兩極板間的距離增

大到2d，液滴將會向哪個極板運動？A板上移后，液滴從O點由靜止開始釋

放，經過多長時間能到達極板上？

   （3）若將兩板豎直放置，保持電源電動勢及兩板間的距離d不變，將該液滴仍

從兩金屬板間的中點位置由靜止釋放，設金屬板足夠長。求該液滴運動到達金

屬板上的速度大小。

 

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科目：高中物理 來源：2012年安徽省合肥市高考物理三模試卷（解析版） 題型：解答題

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（1）在哪段時間內從小孔0射入的電子可以從B板小孔射出？
（2）在哪段時間內從小孔0射入的電子能從偏轉電場右側射出？（A、B兩板距離很近，認為電子穿過A、B板所用時間很短，可以不計）

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