(12分)如圖所示, C、D為兩平行金屬板,C板帶正電,D板帶負(fù)電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線E為勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的分界線,B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反 。虛線F為過點(diǎn)O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行,依次相距d="10m" ,F(xiàn)在金屬板中點(diǎn)O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被電場(chǎng)加速后穿過小孔O2 ,再經(jīng)過磁場(chǎng)B1、B2偏轉(zhuǎn)后,通過點(diǎn)O3。不計(jì)粒子重力(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)若自粒子穿過O2開始,右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動(dòng),當(dāng)與粒子相遇時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行,求的大小.
(1)0.01s (2)

試題分析:(1)從C板到D板勻加速過程根據(jù)動(dòng)能定理 

進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
由以上二式解得
由幾何關(guān)系, 
運(yùn)動(dòng)軌跡如上圖
DE和EF之間的運(yùn)動(dòng)軌跡均為,因此的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),平均速度時(shí)間
的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
(2)粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間
板G的移動(dòng)時(shí)間為
移動(dòng)的距離為:     
移動(dòng)的速度為: 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖所示,螺線管A、B兩端加上恒定直流電壓,沿著螺線管軸線方向有一電子射入,則該電子在螺線管內(nèi)將做:

A.若A端接電源正極,電子做加速直線運(yùn)動(dòng)
B.若B端接電源正極,電子做加速直線運(yùn)動(dòng)
C.無論A、B兩端極性如何,電子均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.無論A、B兩端極性如何,電子均做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度不計(jì))加速后,再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫出),測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計(jì)。試求:

(1)該粒子的比荷
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑為的圓形區(qū)域,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變,仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn),則圓形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?

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一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則不受磁場(chǎng)影響的物理量是
A.速度B.加速度C.速率D.動(dòng)能

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(10分)磁譜儀是測(cè)量粒子能量(即動(dòng)能)的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示,放射源S發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),被限束光欄Q限制在的小角度內(nèi),入射的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片P上,形成寬度為Δx的光帶。試求入射粒子的能量。(重力影響不計(jì))

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如圖所示,A板發(fā)出的電子(重力不計(jì))經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板M、N間,M、N之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子通過磁場(chǎng)后最終打在熒光屏P上,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是
A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),電子打在熒光屏的位置上升
B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),電子通過磁場(chǎng)區(qū)域所用時(shí)間不變
C.若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則電子打在熒光屏上的速度大小不變
D.若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則電子打在熒光屏上的速度變大

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如右圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,以速度從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后,從b處穿過x軸進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,速度方向與 x軸正方向的夾角為30°,經(jīng)過一段時(shí)間后恰好通過b點(diǎn)正下方的c點(diǎn),粒子的重力不計(jì).試求:
 
(1)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積.
(2)c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離d.

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A.a、b均帶正電B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短
C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短D.aP上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近

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