如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓u，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10－3T，方向垂直紙面向里�，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間極短，此極短時(shí)間內(nèi)電場可視作是恒定不變的。

（1）試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度。

（2）證明任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為定值。

（3）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場。求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間。

解析：（22分）

（3）粒子飛出電場進(jìn)入磁場，在磁場中按逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。粒子飛出電場時(shí)的速度方向與OO'的最大夾角為α ，，α=45°   （2分）

當(dāng)粒子從下板邊緣飛出電場再進(jìn)入磁場時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，

     （3分）

當(dāng)粒子從上板邊緣飛出電場再進(jìn)入磁場時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，

   （3分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?徐州一模）如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?棗莊一模）如圖甲所示，兩平行金厲板A，B的板長L=0.2m，板間距d=0.2m．兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源，從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
2
2
．
（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最大速率
（2）對(duì)于在磁場中飛行時(shí)間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻．
（3）對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度．

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科目：高中物理 來源：棗莊一模 題型：填空題

如圖甲所示，兩平行金厲板A，B的板長L=0.2m，板間距d=0.2m．兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源，從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
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（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最大速率
（2）對(duì)于在磁場中飛行時(shí)間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻．
（3）對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江蘇省常州市高二（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？

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科目：高中物理 來源：2013年山東省棗莊市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示，兩平行金厲板A，B的板長L=0.2m，板間距d=0.2m．兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源，從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=．
（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最大速率
（2）對(duì)于在磁場中飛行時(shí)間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻．
（3）對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度．

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