精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如圖甲所示，MN和PQ是兩塊光滑擋板，兩板平行放置，板間距為d=0.15m，A、C是MN板上相距l(xiāng)=0.2m的兩個小孔．質量為m=2×10-12kg，帶電量為q=+5×10-8C的粒子（可以看成點電荷）從A點以速度v=3×103m/s的速度垂直于MN板射入，粒子與兩板的碰撞為彈性碰撞（粒子碰撞前后沿板方向的速度不變，垂直于板的速度大小不變，方向變?yōu)榉聪颍�，帶電粒子的重力不計．則
（1）若兩板間有與板面平行的勻強電場，如圖甲，且粒子只與PQ板碰撞一次就從C點飛出，求勻強電場的電場強度的大�。�
（2）若兩板間有如圖乙所示的勻強磁場，要使粒子能從C點飛出，求磁感應強度的可能取值．
（1）根據對稱性，將微粒的運動可以看成類平拋運動
水平方向有：t=
2d
v

微粒的加速度a=
Eq
m

豎直方向有：l=
1
2
at2
聯立解得：E=
mv2l
2qd2
=1.6×103N/C
（2）分兩種情況
如果微粒只與MN相撞：n×2r=l
根據qvB1=m
v2
r

解得：B1=
2nmv
ql
=1.2nT
因為d＞
l
2
，所以n=1、2、3…
如果微粒與MN和PQ都相撞：
2k（r-
r2-d2
）=l
根據qvB2=m
v2
r

解得：r=
l
4k
+
kd2
l

解得：B2=
48k
20+45k2
T，k=1、2、3…
答：
（1）勻強電場的電場強度的大小為1.6×103N/C；
（2）磁感應強度的可能取值為
48k
20+45k2
T，k=1、2、3…．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15所示，一束電子(電量為e)以速度V垂直射入磁感強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°，則電子的質量是，穿透磁場的時間是 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標系xOy位于豎直平面內，空間中有沿水平方向、垂直紙而向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在x＞0的空間內有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E．一帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運動，進過y軸上的N點進入x＜0的區(qū)域．要使小球進入x＜0的區(qū)域后能在豎直面內做勻速圓周運動，需要在x＜0的區(qū)域內另加一勻強電場．已知帶電小球做圓周運動時通過y軸上的P點（P點未標出），重力加速度為g，求：
（1）小球運動的速度大��；
（2）在x＜0的區(qū)域內所加勻強電場的電場強度的大小和方向；
（3）N點與P點間的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，有大量質量為m、電荷量為+q的帶電粒子以等大速度從P點沿垂直于磁場的不同方向連續(xù)射入磁感應強度為B，磁場寬度為d的勻強磁場中，求解下列問題
（1）要使粒子不從右邊界射出，粒子速度大小應滿足的條件是什么？
（2）若粒子恰好不從右邊界射出，這些粒子在磁場中所能到達區(qū)域的面積是多少？
（3）從P點垂直左邊界進入磁場的粒子，能從右邊界Q點射出，射出時速度方向改變θ角，求該粒子的速度大小和粒子的偏轉距離（E、Q間的距離）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，真空區(qū)域內有一粒子源A，能每隔
T
2
的時間間隔定時地沿AO方向向外發(fā)出一個粒子．虛線右側為一有理想邊界的相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，離虛線距離為L的位置處有一熒光屏，粒子打到熒光屏上將使熒光屏上出現一個亮點．虛線和熒光屏相互平行，而AO與熒光屏相互垂直．如果某時刻粒子運動到虛線位置開始計時（記為t=0），加上如圖乙所示周期性變化的電、磁場，場強大小關系為
E0
=
v0
B（其中
v0
為粒子到達虛線位置時的速度大�。l(fā)現t=
3T
2
等時刻到達虛線位置的粒子在t=2T時刻到達熒光屏上的O點；在t=
T
2
時刻到達虛線位置的粒子打到熒光屏上的P點，且OP之間的距離為
L
2
，試根據以上條件確定，熒光屏上在哪些時刻，在什么位置有粒子到達？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束正離子從P處垂直射入勻強電場和勻強磁場相互垂直的區(qū)域，結果發(fā)現有些離子保持原來的運動方向未發(fā)生偏轉．這些離子從磁場邊界OO′的Q處垂直射入另一勻強磁場中，又分裂為a、b、c三束，分別運動到磁場邊界OO′．關于a、b、c離子束，下列判斷正確的是（　�。�
A．a離子束的速度最大
B．a、b、c離子束的帶電量相等
C．a離子束到達磁場邊界OO′的時間最長
D．若a離子束的質量是b離子束的2倍，則a離子束的帶電量是b離子束的2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示的坐標平面內，在Y＜0的區(qū)域內存在著垂直紙面向外的勻強磁場，在Y＞0的區(qū)域內存在著與X軸正方向成45°角的勻強電場，電場強度E=2N/C．一比荷
q
m
=1.0×l08C/kg的帶負電的粒子從坐標原點O沿與X負方向成45°角射入第三象限，速度大小v0=2.0×104m/s，先后在磁場和電場中運動一段時間后粒子能再次通過O點，試求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B
（2）粒子從O點發(fā)射到再次回到O點所用的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B=
3
3
T，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角θ=
π
3
，不計離子重力．求：
（1）離子速度v的大�。�
（2）離子的比荷
q
m
；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示為湯姆生在1897年測量陰極射線（電子）的比荷時所用實驗裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽極，電子從陰極發(fā)出后被電場加速，只有運動方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過，電子被加速后沿00’方向垂直進人方向互相垂直的電場、磁場的疊加區(qū)域．磁場方向垂直紙面向里，電場極板水平放置，電子在電場力和磁場力的共同作用下發(fā)生偏轉．已知圓形磁場的半徑為r，圓心為C．
某校物理實驗小組的同學們利用該裝置，進行了以下探究測量：
第一步：調節(jié)兩種場的強弱．當電場強度的大小為E，磁感應強度的大小為B時，使得電子恰好能夠在復合場區(qū)域內沿直線運動．
第二步：撤去電場，保持磁場和電子的速度不變，使電子只在磁場力的作用下發(fā)生偏轉，打在熒屏上出現一個亮點P，通過推算得到電子的偏轉角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
求：（1）電子在復合場中沿直線向右飛行的速度；
（2）電子的比荷
e
m
；
（3）有位同學提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫出了如圖乙的示意圖．已知電場平行金屬板長度為L1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L2．實驗方案的第一步不變，可求出電子在復合場中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場，保持電場和電子的速度不變，使電子只在電場力的作用下發(fā)生偏轉，打在熒屏上出現一個亮點P，通過屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點的距離
.
O/Q
=y．同樣可求出電子的比荷
e
m
．請你判斷這一方案是否可行？并說明相應的理由．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案