如圖甲所示，帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場(chǎng)中，MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓，電壓變化周期T=0.1s，兩板間電場(chǎng)可看做均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng). 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，分界線為CD，AB為熒光屏. 金屬板間距為d，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)B的寬度為d. 已知：，帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì). 試求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑；
（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.
解：（1）t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子不被加速，進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最小，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)有（2分）
（1分）
（2）因帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)時(shí)間，故帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中可認(rèn)為電場(chǎng)恒定不變。（2分）
設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子能從N板右邊緣飛出，
 （2分）
   （2分）
在電壓低于或等于100V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出電場(chǎng)，故U1=100V時(shí)，
帶電粒子射出電場(chǎng)速度最大，（2分）
（2分）
（3）t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)中粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)中圓軌跡半徑最小，打在熒光屏上最高點(diǎn)E，

從N板右邊緣射出粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)中圓軌跡半徑最大，
（1分）
 （2分）
因，故，
（2分）
所以從P點(diǎn)射出粒子軌跡圓心O2正好在
熒光屏上且O2與M板在同一水平線上，，（1分）
   （1分）
帶電粒子打在熒光屏AB上范圍為：
（EF=0.382m也正確）（1分）
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，C、D為平行正對(duì)的兩金屬板，在D板右方一邊長(zhǎng)為l＝6.0 cm的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該區(qū)域恰好在一對(duì)平行且正對(duì)的金屬板M、N之間，M、N兩板均接地，距板的右端L＝12.0 cm處放置一觀察屏．在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，并從C板O處以每秒1 000個(gè)的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子，所有電子的初動(dòng)能均為Ek0＝120 eV，初速度方向均沿OO′直線，通過(guò)電場(chǎng)的電子從M、N的正中間垂直射入磁場(chǎng)．已知電子的質(zhì)量為m＝9.0×10－31 kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝6.0×10－4 T．問(wèn)：
(1) 電子從D板上小孔O′點(diǎn)射出時(shí)，速度的最大值是多大？
(2) 電子到達(dá)觀察屏(觀察屏足夠大)上的范圍有多大？
(3) 在uCD變化的一個(gè)周期內(nèi)，有多少個(gè)電子能到達(dá)觀察屏？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲中所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔O、O′且正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示．有一束正離子在t＝0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)．已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q，正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力．求：

小題1:磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大��；
小題2:要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖10乙中的（ ）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的正方形平面oabc內(nèi)，存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng),一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從0點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及初速度的大�。�
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较颍鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小為Bo，則要使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化周期T的最小值應(yīng)為多少?
(3)若所加磁場(chǎng)與第(2)問(wèn)中相同，則要使粒子從b點(diǎn)沿ab方向射出磁場(chǎng)，滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度Vo應(yīng)為多少？(不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng) )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，NM的上側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）從P處以垂直于MN的初速度射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后通過(guò)點(diǎn)。已知此粒子的比荷，求：
（1）P間的距離L？
（2）粒子從P運(yùn)動(dòng)到需要多長(zhǎng)的時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題




(1)試在圖中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使這簇帶電粒子通過(guò)該磁場(chǎng)后都沿平行于x軸方向運(yùn)動(dòng)．在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置．
(2)試在圖中的某些區(qū)域再加垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使從Pl點(diǎn)發(fā)出的這簇帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)后都能通過(guò)P2(a，0)點(diǎn)．
要求：①說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向，并在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置；
②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡；
③寫出所加磁場(chǎng)區(qū)域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程．

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