【題目】如圖甲所示,在平行板電容器上加上如圖乙所示的交變電壓,在貼近E板處有一粒子放射源,能夠逐漸發(fā)射出大量質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,忽略粒子離開放射源時的初速度及粒子間的相互作用力,粒子只在電場力作用下運動,在電場中運動的時間極短可認為平行板間電壓不變,。從極板F射出的粒子能夠繼續(xù)沿直線向右運動,并由O點射入右側的等腰直角三角形磁場區(qū)域,等腰直角三角形ABC的直角邊邊長為L,O為斜邊AB的中點,在OA邊上放有熒光屏,已知所有粒子剛好不能從AC邊射出磁場,接收到粒子的熒光屏區(qū)域能夠發(fā)光。求:

(1)熒光屏上亮線的長度;

(2)所加電壓的最大值

【答案】(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)粒子在磁場中運動半徑最大時的軌跡如圖所示,軌跡與AC邊相切于D點。

設此軌跡半徑為R,為其圓心,則由幾何關系可得

,可得

由題意可知熒光屏上亮線的長度

(2)若粒子以最大速度進入磁場則在磁場中運動的半徑最大,,解得

粒子在電場中運動的時間極短可認為在電場中運動的過程中電壓保持不變,

當電壓最大時粒子開始發(fā)射,則射出F板時速度最大,有,聯(lián)立解得

代入可得

練習冊系列答案
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A. 猴子的運動軌跡為直線

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D. t2s時猴子的加速度大小為4m/s2

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1)求;

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1)物體從A運動到B共需多少時間?

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