如圖所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ連線垂直金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長線上�，F(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子（帶電粒子的重力和初速度忽略不計，粒子間的相互作用力忽略不計），從某一時刻開始，在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為U。如果只有在每一個周期的0—T/4時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：

（1）在每一個周期內(nèi)哪段時間放出的帶電粒子到達(dá)Q孔的速度最大？

（2）該圓形磁場的哪些地方有帶電粒子射出，在圖中標(biāo)出有帶電粒子射出的區(qū)域。

 

（1）

（2）見解析


解析:

（1）在每一個周期內(nèi)放出的帶電粒子到達(dá)Q孔的速度最大。設(shè)最大速度為v，則據(jù)動能定理得，求得。

（2）因為解得帶電粒子在磁場中的最小偏轉(zhuǎn)角為。所以如圖中斜線部分有帶電粒子射出。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

圖甲

(1)如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求v0的大小。

圖乙

(2)如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(粒子初速度和粒子間相互作用力不計)，已知只有在每個周期的前14個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

圖丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平桌面上放著一對平行金屬導(dǎo)軌，左端與一電源相連，中間還串有一開關(guān)K．導(dǎo)軌上放著一根金屬棒ab，空間存在著勻強(qiáng)磁場．已知兩導(dǎo)軌間距為d，電源電動勢為E，導(dǎo)軌電阻及電源內(nèi)阻均不計，ab棒的電阻為R，質(zhì)量為m，棒與導(dǎo)軌間摩擦不計．閉合開關(guān)K，ab棒向右運(yùn)動并從桌邊水平飛出，已知桌面離地高度為h，金屬棒落地點的水平位移為s．下面的結(jié)論中正確是

A．磁場力對ab棒的沖量大小

B．磁場力對ab棒所做的功

C．開始時ab棒離導(dǎo)軌右端的距離

D．a(chǎn)b棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時間

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。
       （1）如果在板M、N之間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。T=0時刻，質(zhì)量為m、電量為－q的粒子沿PQ方向以速度射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周 期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求的大小。
       （2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示，在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。?

圖甲

（1）如果在板M、N間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。t=0時刻，質(zhì)量為m、電量為-q的粒子沿PQ方向以速度v0射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求v0的大小。?

圖乙

（2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示。在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q?的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的前14個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。?

圖丙

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

    （1）如果在板M、N之間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。T=0時刻，質(zhì)量為m、電量為－q的粒子沿PQ方向以速度射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周 期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求的大小。

    （2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示，在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計），已知只有在每個周期的個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。

 


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