如圖甲所示，水平放置的兩平行金屬板間距離為d，板長為l，OO'為兩金屬板的中線．在金屬板的右側(cè)有一豎直寬度足夠大的勻強磁場，其左右邊界均與OO'垂直，磁感應強度的大小為B，方向垂直紙面向里．兩金屬板間的電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示．現(xiàn)有質(zhì)子連續(xù)不斷地以速度v0沿兩金屬板的中線射入電場中，每個質(zhì)子在電場區(qū)域運動的時間內(nèi)可以認為兩金屬板間的電場強度不變，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e．

（1）若在t=0時射入的質(zhì)子能從磁場左邊界飛出，試求質(zhì)子在磁場中運動的時間t1；

（2）若射入的質(zhì)子都能飛出電場，試求兩金屬板間所加電壓的最大值Um；

（3）在（2）的情況下，為使由電場飛出的質(zhì)子均不能從磁場右邊界飛出，則勻強磁場的水平寬度s應滿足什么條件？

 


解：（1）t=0時場強為0，質(zhì)子在在極板間不偏轉(zhuǎn)．

質(zhì)子在磁場中做圓周運動的周期

質(zhì)子在磁場中運動了半個周期，所以t1=

（2）y==

解得

（3）

r=

s0=r+rsinθ

質(zhì)子就好像從O O’飛出電場一樣

所以tanθ=

所以s0=

則應滿足的條件為s

 


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的兩平行金屬板間距離為d，板長為l，OO′為兩金屬板的中線．在金屬板的右側(cè)有一豎直寬度足夠大的勻強磁場，其左右邊界均與OO′垂直，磁感應強度的大小為B，方向垂直紙面向里．兩金屬板間的電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示．現(xiàn)有質(zhì)子連續(xù)不斷地以速度v0沿兩金屬板的中線射入電場中，每個質(zhì)子在電場區(qū)域運動的時間內(nèi)可以認為兩金屬板間的電場強度不變，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e．
（1）若在t=0時射入的質(zhì)子能從磁場左邊界飛出，試求質(zhì)子在磁場中運動的時間t1；
（2）若射入的質(zhì)子都能飛出電場，試求兩金屬板間所加電壓的最大值Um；
（3）在（2）的情況下，為使由電場飛出的質(zhì)子均不能從磁場右邊界飛出，則勻強磁場的水平寬度s應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬導軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導體棒MN放在導軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應強度方向為正），MN始終保持靜止，則0～t2時間（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d，金屬板長L=2
3
d，B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入，不計粒子所受的重力．
（1）若在A、B板間加一恒定電壓U=U0，則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K，求U0的大小；
（2）若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓，電壓為正表示A板比B板的電勢高，其中T=
2L
v0
，且粒子只在0～
T
2
時間內(nèi)入射，則能打到小孔K的粒子在何時從O點射入？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為
U0
2
，且每隔
T
2
變向1次．現(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電，且電荷量為q的粒子束從AB的中點O以平行于金屬板的方向OO′射入，設粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時間均為T．不計重力的影響，試問：精英家教網(wǎng)
（1）定性分析在t=0時刻從O點進入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運動情況．
（2）在距靶MN的中心O′點多遠的范圍內(nèi)有粒子擊中？
（3）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應滿足什么條件？（寫出U0、m、d、q、T的關系式即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，水平放置的U形金屬導軌寬度為25cm，其電阻不計．阻值為2?的金屬棒與導軌垂直放置．金屬棒與導軌左端相距40cm．勻強磁場與水平面的夾角為30°斜向下，從t=0時刻起磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示．已知在0～2s內(nèi)金屬棒始終處于靜止狀態(tài)．則下列說法中正確的是（　�。�
A、在t=0時，金屬棒所受安培力為零B、在t=1s時，金屬棒所受安培力為零C、在t=0與t=2s時，金屬棒所受安培力大小相等D、在t=0到t=2s時間內(nèi)流過金屬棒橫截面積的電荷量為0.05C

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