如圖甲所，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連

線垂直金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直干紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長線上，現(xiàn)使置于P處的粒于源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計，粒子間的相互作用力忽略不計)，從某一時刻開始，在某一時刻開始，在板N、M間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為U，如果只有在每個周期的o～時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q射出，求：

(1) 帶電粒子達(dá)到Q孔的速度范圍

(2) 帶電粒子通過該圓形磁場的最小偏轉(zhuǎn)角

（19分）（1）.在t=nT(n=0,1,2,3…)時刻從P點(diǎn)放出的帶電粒子在電場中一直做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過Q孔的速度最大。
設(shè)帶電粒子經(jīng)過Q孔的速度為，由動能定理得：，（4分） ①
帶電粒子到達(dá)Q可能的速度范圍為，（3分）
（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由向心力公式：
，， ②，（4分）
帶電粒子經(jīng)過Q孔的速度最大，則在磁場A中勻速圓周運(yùn)動半徑最大，通過磁場的偏轉(zhuǎn)角最小，由幾何關(guān)系得 ③，（4分）
聯(lián)立①、②、③解得： （4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：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

圖甲

(1)如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求v0的大小。

圖乙

(2)如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(粒子初速度和粒子間相互作用力不計)，已知只有在每個周期的前14個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

圖丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。
       （1）如果在板M、N之間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。T=0時刻，質(zhì)量為m、電量為－q的粒子沿PQ方向以速度射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周 期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求的大小。
       （2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示，在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。?

圖甲

（1）如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求v0的大小。?

圖乙

（2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q?的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的前14個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。?

圖丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

    （1）如果在板M、N之間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。T=0時刻，質(zhì)量為m、電量為－q的粒子沿PQ方向以速度射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周 期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求的大小。

    （2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示，在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

 


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