（16分）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L。當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上。求：（1）兩板間電壓的最大值Um；（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。

 

【答案】

（1）

（2）

【解析】（1）M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，CH=QC=L，故半徑R1=Lw                                          2分

又因                                                                           3分

                                                                               2分

                                                                             1分[

（2）設(shè)軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，半徑為R2，在△AKC中：

                                                                          3分

                                                                          1分

長(zhǎng)等于                                                                                2分

              板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度：

                2分

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2005?江蘇）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對(duì)的小孔，N板右側(cè)有兩個(gè)寬度均為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一個(gè)熒光屏，取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸．M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略．
（1）當(dāng)兩板間電勢(shì)差為U0時(shí)，求從小孔S2射出的電子的速度v0
（2）求兩金屬板間電勢(shì)差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打到熒光屏上．
（3）若電子能夠穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定性地畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡．
（4）求電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢(shì)差U的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對(duì)的小孔，N板右側(cè)有兩個(gè)寬度均為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于紙面向里和向外，磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一個(gè)熒光屏，取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向下為正方向建立x軸．板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略．
求：（1）當(dāng)兩板間電勢(shì)差為U0時(shí)，求從小孔S2射出的電子的速度v0；
（2）兩金屬板間電勢(shì)差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打到熒光屏上；
（3）電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢(shì)差U的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，M、N為兩塊水平放置的平行金屬板，距平行板右端L處有豎直屏，平行板長(zhǎng)、板間距均為2L，板間電壓恒定．一帶電粒子（重力不計(jì)）以平行于板的初速度v0沿兩板中線進(jìn)入電場(chǎng)，粒子在屏上的落點(diǎn)距O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)分布均勻的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0從MN板左端各位置進(jìn)入電場(chǎng)（忽略粒子間的相互作用），則（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?湛江二模）如圖所示，M、N為兩對(duì)圓弧塑料導(dǎo)軌，分別粘接在U形金屬導(dǎo)軌上層的C、D、E、F點(diǎn)，三導(dǎo)軌平滑連接且寬均為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌下層距離水平地面高為H=0.2m，在其上方放置一單向?qū)щ�、質(zhì)量為m2=1kg的金屬桿2（已知金屬桿2在P端電勢(shì)高于Q端電勢(shì)時(shí)有電流通過(guò)，反之無(wú)電流通過(guò)），整個(gè)裝置放在豎直向上的  勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T．已知質(zhì)量為m1=0.5kg的金屬桿1在M軌道上從高為h=0.8m處由靜止釋放沿導(dǎo)軌M滑下，經(jīng)U形金屬導(dǎo)軌上層水平部分后滑上塑料導(dǎo)軌N，金屬桿1與U形金屬導(dǎo)軌上層水平部分接觸良好，多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)后使金屬桿2脫離軌道著地，著地點(diǎn)到下層軌道右端水平距離為s=0.2m處，金屬桿1和金屬桿2導(dǎo)電時(shí)的電阻之和為R=2Ω（忽略一切摩擦和導(dǎo)軌的電阻），取g=10m/s2．求：
（1）流過(guò)金屬桿的最大電流；
（2）當(dāng)金屬桿2離開(kāi)下層導(dǎo)軌后金屬桿1的最大速度及上升的最大高度；
（3）此過(guò)程中電路產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，M、N為兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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