（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ進(jìn)入磁場瞬間的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終在極板MN的左側(cè)中點(diǎn)O′沿中軸線射出．則金屬板Q、M間距離最大是多少？
（1）5m/s（2）0.75m
（1）小球在PQ金屬板中做類平拋運(yùn)動(dòng)：

小球所受電場力（1分），而小球加速度 （1分）
故 （2分）
小球在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 （1分）
小球在垂直板方向上的速度     （1分）
則小球離開PQ板時(shí)的速度為 （1分）
與中軸線的夾角為                 （1分）
（2）在PQ極板間，若P板電勢(shì)比Q板高，則小球向P板偏離，進(jìn)入右側(cè)磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，則必須N板電勢(shì)高于M板電勢(shì)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖a所示（1分）；同理若Q板電勢(shì)比P板高，則必須M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖b所示（1分）。否則不可能在不與極板相碰的前提下，最終在極板MN的左側(cè)中點(diǎn)O′沿中軸線射出。
小球進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R，因洛侖茲力提供向心力，即：
  （1分）
所以  （1分）
在PQ極板間，若小球向P板偏，設(shè)小球射入與射出磁場的兩點(diǎn)間的距離為ha；在PQ極板間，若小球向Q板偏，設(shè)小球射入與射出磁場的兩點(diǎn)間的距離為hb。由圖中幾何關(guān)系（注：圖中半徑不同，為簡便，兩圖合一）可算得：
 （1分）
小球偏離中軸線的位移
（1分）
當(dāng)小球向P板偏時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性可得QM板間的距離為
 （1分）
當(dāng)小球向Q板偏時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性可得QM板間的距離為
 （1分）
顯然         （1分）
代入數(shù)據(jù)得 （1分）
因而金屬板Q、M間距離最大為0.75m。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題





(1)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大��；
(2)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（14分）如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在x>0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E。一個(gè)帶正電荷的小球經(jīng)過圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著與水平方向成θ=30º角的斜向下的直線做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域內(nèi)。要使小球進(jìn)入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需在x<0區(qū)域內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場。若帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過y軸上的P點(diǎn)（P點(diǎn)未標(biāo)出），重力加速度設(shè)為g，求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)的速度大��；
（2）在x<0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向；
（3）小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)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,沿水平方向放置一條平直光滑平面再寬為3.5L水平向右的勻強(qiáng)電場E中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B球A帶電量為-3q,球B帶電量為+2q兩球由長為2L的輕桿相連,組成一帶電系統(tǒng),最初A和B分別在圖中所示位置,離板的距離均為L。求帶電系統(tǒng)從開始到速度第一次為零所需的時(shí)間及球B相對(duì)左板的位置.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量為、電荷量為的粒子以初速度垂直電場線進(jìn)入由兩帶電平行金屬板所形成的電場中，粒子的重力不計(jì)，飛出平行板時(shí)側(cè)移距離為，已知兩板間的距離為，電壓為，如圖所示�，F(xiàn)撤去電場，在原電場區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場，使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進(jìn)入，又從同樣的位置飛出，則此磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多大?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


    

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為某種新型分離設(shè)備內(nèi)部電、磁場分布情況圖。自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域。區(qū)域Ⅰ寬度為d1，分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場E1；區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐2，分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1；寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場E2和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2。現(xiàn)有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點(diǎn)被注入，這些粒子都只在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后相繼進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)區(qū)域，滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ，其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出，三區(qū)域都足夠長。已知能飛回區(qū)域Ⅰ的帶電粒子的質(zhì)量為m=6.4×10—27kg、帶電量為q=3.2×10—19C，且有d1=10cm，d2=5cm，E1=" " E2=40V/m，B1=4×10—3T，B2=2×10—3T。試求：

（1）該帶電粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度；
（2）該帶電粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度；
（3）為使該帶電粒子還能回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣，區(qū)域Ⅲ的寬度d3應(yīng)滿足的條件；
（4）該帶電粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣時(shí)離開A點(diǎn)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

某空間存在著一個(gè)變化的電場和另一變化的磁場，電場方向向右(即圖中由B到C的方向)，電場大小變化如E－t圖象，磁感強(qiáng)度的變化如B－t圖象．在A點(diǎn)，從t=1s(即1秒末)開始每隔2s有一相同帶電粒子(重力不計(jì))沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出，恰都能擊中C點(diǎn)，若AC=2BC，且粒子在AC間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于1s．求：

(1)圖象中和的比值．
(2)磁場的方向．
(3)若第1粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為(1+△t)s，那么第2個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的帶負(fù)電荷的小球，固定在長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿的一端，細(xì)桿的另一端O為轉(zhuǎn)軸，整個(gè)裝置放在正效的勻強(qiáng)電磁場中，如圖所示，當(dāng)細(xì)桿自然下垂，小球平衡靜止于O點(diǎn)時(shí)，細(xì)桿的張力為(3/2)mg，若小球以在豎直平面作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最低點(diǎn)C的瞬時(shí)，細(xì)桿對(duì)球的拉力也是(3/2)mg，則球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)D時(shí)[    ]
A．桿受到的壓力為(1/2)mg
B．桿受到的壓力為mg
C．桿受到的壓力為(3/2)mg
D．桿受到的壓力為2mg
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案