如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔進(jìn)入一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速度不計(jì)),再經(jīng)小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖所示.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度、厚度都很小可以忽略不計(jì))放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQMN上,abbcL,α=45°.粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQMN之間的區(qū)域.

(1)求加速電壓U1.

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?

(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s分別是多少?

【解析】(1)根據(jù)動(dòng)能定理得:qU1mv

粒子在正交場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,因此v0

解得:U1.

(2)粒子碰到ab板反射后,將以大小為v0的速度垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),在洛倫茲力作用下在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周后打到ab板的下部.

(3)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,由qv0B2T,得T

粒子在磁場(chǎng)中共碰到2次板,做圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間t1=2T;粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中,在水平方向的總位移sL,經(jīng)歷的時(shí)間t2,因此粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間tt1t2

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r

因此總路程s=2×2πrLL.

【答案】(1) (2)勻速圓周運(yùn)動(dòng) (3) L

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?越秀區(qū)三模)如圖所示,粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45°.粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域.
(1)求加速電壓U1;
(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后,速度大小不變,方向遵循光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?
(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì))。粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45?。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域。

(1)求加速電壓U1;

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后,速度大小不變,方向遵循光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?

(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

26、(20分)如圖所示,粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì))。粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45º。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域。

(1)求加速電壓U1;

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后,速度大小不變,方向遵循光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?

(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s。

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科目:高中物理 來源:2008年高考物理考前沖刺練習(xí)(7)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45°.粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域.
(1)求加速電壓U1
(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后,速度大小不變,方向遵循光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?
(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s.

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科目:高中物理 來源:2011年河北省衡水市冀州中學(xué)高考物理模擬試卷(4月份)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc(不帶電,寬度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之間,截面圖如圖,a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45°.粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域.
(1)求加速電壓U1;
(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后,速度大小不變,方向遵循光的反射定律,那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動(dòng)?
(3)粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t和總路程s.

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