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如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。

⑴若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉電場時垂直于偏轉極板方向的偏移距離；

⑵試證明：離開偏轉電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉電壓無關；

⑶若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個粒子經過偏轉電場時所受電場力視為恒力，且粒子均能從偏轉電場中飛出并進入磁場，則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域寬度多大？

（1）根據動能定理和運動學公式  有

           （2分）

                         （1分）

                  （1分）

                  （1分）

                （1分）

（2）設粒子離開偏轉電場時速度為v，速度v的偏向角為θ，在磁場中軌道半徑為r

根據動能定理牛頓第二定律和幾何關系  有

                 （1分）

                （1分）

                （1分）

解得   （1分）

可知：進、出磁場位置之間的距離h與偏轉電壓U無關 （1分）

（3）設質子進入磁場時的位置離中心線的距離為Y

                   （2分）

                                     （1分）

解得：     （1分）

由（2）問結論可知：

從磁場邊界有粒子飛出的區(qū)域寬度    （1分）

 


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，位于A板附近的放射源P連續(xù)釋放出質量分別為m和2m、電荷量均為+q的a、b兩種粒子，它們從靜止開始經極板A、B間電場加速后，沿中心軸線方向進入平行極板M、N間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后打在位于磁場邊界上的熒光屏上并產生光斑（熒光屏的下端位于中心軸線上）．已知A、B問電壓為U1；極板M、N長為L，間距為d，也板間電壓為U2，磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與中心軸線垂直．不計粒子的重力及其相互間的作用．求：
（1）兩種粒子射入偏轉電場時的初速度；
（2）兩種粒子離開偏轉電場時的偏轉距離和偏轉角度θ的正切值；
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，熒光屏上出現(xiàn)了兩個光斑，求這兩個光斑間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉電場，飛出偏轉電場后打在右側相距L的擋板上．已知A、B間電壓為U0；極板C、D間電壓為U，長為L，間距為d；不計粒子的重力及相互間的作用．精英家教網
（1）粒子進入偏轉電場的速度大小；
（2）粒子飛出偏轉電場時在垂直C、D板面偏轉的位移大�。�
（3）粒子打在擋板上的位置距0點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。

1.若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉電場時垂直于偏轉極板方向的偏移距離；

2.試證明：離開偏轉電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉電壓無關；

3.若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個粒子經過偏轉電場時所受電場力視為恒力，且粒子均能從偏轉電場中飛出并進入磁場，則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域寬度多大？

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。

1.若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉電場時垂直于偏轉極板方向的偏移距離；

2.試證明：離開偏轉電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉電壓無關；

3.若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個粒子經過偏轉電場時所受電場力視為恒力，且粒子均能從偏轉電場中飛出并進入磁場，則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域寬度多大？

 

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年度江蘇省淮安市高三上學期第二次調研測試物理卷 題型：計算題

如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。
【小題1】若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉電場時垂直于偏轉極板方向的偏移距離；
【小題2】試證明：離開偏轉電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉電壓無關；
【小題3】若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個粒子經過偏轉電場時所受電場力視為恒力，且粒子均能從偏轉電場中飛出并進入磁場，則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域寬度多大？

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