如圖一個質(zhì)量為m、電量為e的靜止質(zhì)子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，射入與其運動方向一致的磁感應強度為B的勻強磁場MN區(qū)域內(nèi)．在MN內(nèi)有n塊互成直角、長為L的硬質(zhì)塑料板（不導電，寬度很窄，厚度不計）．
（1）求質(zhì)子進入磁場時的速度v0
（2）若質(zhì)子進入磁場后與每塊塑料板碰撞后均沒有能量損失且滿足反射原理．求質(zhì)子穿過磁場區(qū)域所需的時間t

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（1）根據(jù)動能定理：eU=
1
2
m
v20
得v0=
2eU
m

故質(zhì)子進入磁場時的速度為v0=
2eU
m
．
（2）質(zhì)子打到第一塊板上后速度與原速度方向垂直，由于沒有能量損失，仍以大小為v0的速度垂直磁場方向，以半徑R在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動一周后打到第一塊板的下部．由于不計板的厚度，所以質(zhì)子從第一次打到板后到第二次打到板運動時間為質(zhì)子磁偏轉(zhuǎn)周期T
根據(jù)牛二定律evB=
mv02
R
和運動學T=
2πR
v0
得T=
2πm
eB

質(zhì)子在磁場中共碰到n塊板，做圓周運動所需要時間為t2=nT
子進入磁場中，在v0方向的總位移s=nLsin45°
時間為t1=
s
v0

則t=t1+t2=
nL
2
m
eU
+
2nπm
eB

故質(zhì)子穿過磁場區(qū)域所需的時間t為
nL
2
m
eU
+
2nπm
eB
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個質(zhì)量為m的帶電液滴在相互垂直的勻強磁場和勻強電場中的豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，電場和磁場的方向如圖．那么這個液滴的電性與轉(zhuǎn)動方向應是（　�。�

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（2005?朝陽區(qū)三模）如圖所示，在距地面一定高度的地方以初速度v0向右水平拋出一個質(zhì)量為m，帶負電，帶電量為Q的小球，小球的落地點與拋出點之間有一段相應的水平距離（水平射程），求：
（1）若在空間加上一豎直方向的勻強電場，使小球的水平射程增加為原來的2倍，求此電場的場強的大小和方向；
（2）若除加上上述勻強電場外，再加上一個與v0方向垂直的水平勻強磁場，使小球拋出后恰好做勻速直線運動，求此勻強磁場的磁感應強度的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：021

平行板電容器的極板是水平放置的，它和三個可變電阻及電源連接成如圖所示的電路，今有一個質(zhì)量為m的電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動，要使油滴上升，可采用的辦法是[   ]

A.增大R1　　　　  B.增大R2

C.增大R3　　　　  D.減小R2

　　

 

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：021

平行板電容器的極板是水平放置的，它和三個可變電阻及電源連接成如圖所示的電路，今有一個質(zhì)量為m的電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動，要使油滴上升，可采用的辦法是[   ]

A.增大R1　　　　  B.增大R2

C.增大R3　　　　  D.減小R2

　　

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年福建省福州市高三5月質(zhì)檢物理試卷（解析版） 題型：計算題

(20分)如圖甲所示,在豎直方向存在著兩種區(qū)域:無電場區(qū)域和有理想邊界的勻強電 場區(qū)域。兩種區(qū)域相互間隔出現(xiàn)，豎直高度均為h。電場區(qū)域共有n個，水平方向足夠長,每一電場區(qū)域場強的大小均為E,且E=，場強的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m、電  荷  量  為   q   的帶正電小球(看作 質(zhì)點），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計空氣阻力。求：

(1)小球剛離開第n個電場區(qū)域時的速度大��；

(2)小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域所經(jīng)歷的總時間；

(3)若在第n個電場區(qū)域內(nèi)加上水平方向的磁場，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，已知圖象中，磁感應強度變化的周期T是帶電小球在磁場中作勻速圓周運動周期的2倍，問哪段時間內(nèi)進入第n個電場的小球能返回到與出發(fā)點等高的位置？

 

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