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兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置,極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場,變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向)。在t=0時刻由負極板釋放一個初速度為零的帶負電的粒子(不計重力)。若電場強度E0、磁感應強度B0、粒子的比荷均已知,且,兩板間距h=。
(1)求粒子在0~t0時間內的位移大小與極板間距h的比值。
(2)求粒子在極板間做圓周運動的最小半徑R1與最大半徑R2(用h表示)。
(3)若板間電場強度E隨時間的變化仍如圖甲所示,磁場的變化改為如圖丙所示,試畫出粒子在板間運動的軌跡圖(不必寫計算過程)。
解:(1)粒子在0~t0時間內:S1=
所以
(2)粒子在t0~2t0時間內做勻速圓周運動,運動速度v1=at0=
圓半徑R1=
所以R1=
T=,所以粒子在t0~2t0時間內恰好完成一個完整的圓周運動,粒子在2t0~3t0時間內做初速度為v1=at0=的勻加速直線運動


粒子在3t0~4t0時間內,R2=2R1
由于s1+s2+R2+<h,所以粒子在3t0~4t0時間內繼續(xù)做一個完整的勻速圓周運動,在4t0~5t0時間內做勻加速直線運動出去
所以,粒子做圓運動的最大半徑為R2=
粒子在板間運動的軌跡圖如圖甲所示
(3)粒子在板間運動的軌跡圖如圖乙所示
  
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,A、B為兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間距離為d,接在電壓為U的電源上.在A板的中央P點處放置一個電子放射源,可以向各個方向釋放電子.設電子的質量為m、電荷量為e,射出的初速度為v.求電子打在B板上的區(qū)域面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?天津模擬)靜電噴漆技術具有效率高、浪費少、質量好、有益于健康等優(yōu)點,其裝置可簡化如圖.A、B為水平放置的間距d=1.6m的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有方向由B指向A的勻強電場,場強為E=0.1v/m.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=6m/s的油漆微粒,已知油漆微粒的質量均為m=1.0×10-5kg、電荷量均為q=-1.0×10-3C,不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積;
(2)若讓A、B兩板間的電場反向,并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=0.06T,調節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出,其它條件不變.B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度;
(3)在滿足(2)的情況下,打中B板的油漆微粒中,在磁場中運動的最短時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網靜電噴漆技術具有效率高、質量好、有益于健康等優(yōu)點,其裝置可簡化如圖.A、B為水平放置的間距d=0.9m的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有方向由B指向A的勻強電場,電場強度為E=0.1V/m.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=8m/s的油漆微粒,已知油漆微粒的質量均為m=1×10-5 kg、電荷量均為q=-1×10-3 C不計空氣阻力,油漆微粒最后都能落在金屬板B上.
(1)求由噴槍P噴出的油漆微粒到達B板的最短時間.
(2)求油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積.
(3)若讓A、B兩板間的電場反向,并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=
445
T
,調節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出,其它條件不變.試求B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

兩塊足夠大的平行金屬板水平放置,極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場,變化規(guī)律分別如圖1、圖2所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向).在t=0時刻由負極板釋放一個初速度為零的帶負電的粒子(不計重力).若電場強度E0、磁感應強度B0、粒子的比荷q/m均已知,且t0=
2πm
qB0
,兩板間距h=
10π2mE0
q
B
2
0
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(1)求粒子在0~t0時間內的位移大小與極板間距h的比值.
(2)求粒子在兩極板間做圓周運動的最大半徑(用h表示).
(3)若板間電場強度E隨時間的變化仍如圖1所示,磁場的變化改為如圖3所示,試畫出粒子在板間運動的軌跡圖(不必寫計算過程).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩塊足夠大的平行金屬板a、b豎直放置,板間有場強為E的勻強電場,兩板距離為d,今有一帶正電微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入板間,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變?yōu)樗椒较,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入bc區(qū)域,bc區(qū)域的寬度也為d,所加電場大小為E,方向豎直向上,磁感應強度B=
Ev0
,方向垂直紙面向里.求:
(1)微粒的帶電量q;
(2)微粒穿出bc區(qū)域的位置到a板下邊緣的豎直距離L(用d表示);
(3)微粒在ab、bc區(qū)域中運動的總時間t(用d、v0表示).

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