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如圖所示,在空間中存在垂直紙面向里的場強為B勻強磁場,其邊界AB、CD的寬度為d,在左邊界的Q點處有一質量為m,帶電量為負q的粒子沿與左邊界成30°的方向射入磁場,粒子重力不計。求:
(1)帶電粒子能從AB邊界飛出的最大速度?
(2)若帶電粒子能垂直CD邊界飛出磁場,穿過小孔進入如圖所示的勻強電場中減速至零且不碰到負極板,則極板間電壓及整個過程中粒子在磁場中運動的時間?
(3)若帶電粒子的速度是(2)中的倍,并可以從Q點沿紙面各個方向射入磁場,則粒子能打到CD邊界的范圍?
解:(1)粒子能從左邊界射出,臨界情況有

所以粒子能從左邊界射出速度應滿足
(2)粒子能從右邊界射出:
 
解得
粒子不碰到右極板所加電壓滿足的條件
因粒子轉過的圓心角為60°,所用時間為T/6

因返回通過磁場所用時間相同,所以總時間
 
(3)當粒子速度為(2)中的倍時
解得R'=2d粒子,如圖
由幾何關系可得t=2×2dcos30°=2d
   
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:山東省莘縣實驗高中2010屆高三上學期模擬考試物理試題 題型:038

如圖所示,在鉛板A上放一個放射源C,可在紙面內各個方向射出速率為v的電子,B為金屬網,A、B連接在電路上,電源電動勢為E,內阻為r,滑動變阻器總阻值為R.圖中滑動變阻器滑片置于中點,A、B間距離為dM為熒光屏(足夠大),它與B的距離也為d.已知電子的質量為m,電量為e,不計電子運動所形成的電流對電路的影響,電場僅存在于A、B之間.求:

(1)閉合開關S后,A、B間的電場強度大小.

(2)電子到達熒光屏的最長時間.

(3)切斷開關S,并撤去金屬網B,在AM之間的空間中加上垂直紙面向內的勻強磁場,若電子仍能到達熒光屏,則磁場的磁感應強度B應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:山東省聊城莘縣實驗高中2012屆高三上學期第三次月考物理試題 題型:038

如圖所示,在鉛板A上放一個放射源C,可在紙面內各個方向射出速率為v的電子,B為金屬網,A、B連接在電路上,電源電動勢為E,內阻為r,滑動變阻器總阻值為R.圖中滑動變阻器滑片置于中點,AB間距離為dM為熒光屏(足夠大),它與B的距離也為d.已知電子的質量為m,電量為e,不計電子運動所形成的電流對電路的影響,電場僅存在于A、B之間.求:

(1)閉合開關S后,A、B間的電場強度大。

(2)電子到達熒光屏的最長時間.

(3)切斷開關S,并撤去金屬網B,在AM之間的空間中加上垂直紙面向內的勻強磁場,若電子仍能到達熒光屏,則磁場的磁感應強度B應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:山東莘縣實驗高中2012屆高三第三次月考物理試題 題型:038

如圖所示,在鉛板A上放一個放射源C,可在紙面內各個方向射出速率為v的電子,B為金屬網,A、B連接在電路上,電源電動勢為E,內阻為r,滑動變阻器總阻值為R.圖中滑動變阻器滑片置于中點,AB間距離為dM為熒光屏(足夠大),它與B的距離也為d.已知電子的質量為m,電量為e,不計電子運動所形成的電流對電路的影響,電場僅存在于AB之間.求:

(1)閉合開關S后,AB間的電場強度大。

(2)電子到達熒光屏的最長時間.

(3)切斷開關S,并撤去金屬網B,在AM之間的空間中加上垂直紙面向內的勻強磁場,若電子仍能到達熒光屏,則磁場的磁感應強度B應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在鉛板A上放一個放射源C,可在紙面內各個方向射出速率為v的電子,B為金屬網,A、B連接在電路上,電源電動勢為E,內阻為r,滑動變阻器總阻值為R。圖中滑動變阻器滑片置于中點,A、B間距離為d,M為熒光屏(足夠大),它與B的距離也為d。已知電子的質量為m,電量為e,不計電子運動所形成的電流對電路的影響,電場僅存在于A、B之間。求:

(1)閉合開關S后,A、B間的電場強度大小。

(2)電子到達熒光屏的最長時間。

(3)切斷開關S,并撤去金屬網B,在A與M之間的空間中加上垂直紙面向內的勻強磁場,若電子仍能到達熒光屏,則磁場的磁感應強度B應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在鉛板A上放一個放射源C,可在紙面內各個方向射出速率為的電子,B為金屬網,A、B連接在電路上,電源電動勢為E,內阻為r,滑動變阻器總阻值為R。圖中滑動變阻器滑片置于中點,A、B間距離為d,M為熒光屏(足夠大),它與B的距離也為d。已知電子的質量為m,電量為e,不計電子運動所形成的電流對電路的影響,電場僅存在于A、B之間。求:

(1)閉合開關S后,AB間的電場強度大小。

(2)電子到達熒光屏的最長時間。

(3)切斷開關S,并撤去金屬網B,在AM之間的空間中加上垂直紙面向內的勻強磁場,若電子仍能到達熒光屏,則磁場的磁感應強度B應滿足什么條件?

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