(12分)如圖所示, C、D為兩平行金屬板,C板帶正電,D板帶負(fù)電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線(xiàn)E為勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的分界線(xiàn),B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反 。虛線(xiàn)F為過(guò)點(diǎn)O3的一條虛線(xiàn),C、D、E、F相互平行,依次相距d=10m ,F(xiàn)在金屬板中點(diǎn)O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被電場(chǎng)加速后穿過(guò)小孔O2 ,再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)B1、B2偏轉(zhuǎn)后,通過(guò)點(diǎn)O3。不計(jì)粒子重力(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(2)若自粒子穿過(guò)O2開(kāi)始,右方與虛線(xiàn)F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動(dòng),當(dāng)與粒子相遇時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行,求的大小.

 

【答案】

(1)0.01s  (2)

【解析】

試題分析:(1)從C板到D板勻加速過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理 

進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

由以上二式解得

由幾何關(guān)系, 

運(yùn)動(dòng)軌跡如上圖

DE和EF之間的運(yùn)動(dòng)軌跡均為,因此的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

的是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),平均速度時(shí)間

的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

 (2) 粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間

板G的移動(dòng)時(shí)間為

移動(dòng)的距離為:     

移動(dòng)的速度為: 

考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,C、D為兩平行金屬板,C板帶正電,D板帶負(fù)電,C、D間加有電壓U=2.0×102V.虛線(xiàn)E為勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的分界線(xiàn),B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反.虛線(xiàn)F為過(guò)點(diǎn)O3的一條虛線(xiàn),C、D、E、F相互平行,依次相距d=10m.現(xiàn)在金屬板中點(diǎn)O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被電場(chǎng)加速后穿過(guò)小孔O2,再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)B1、B2偏轉(zhuǎn)后,通過(guò)點(diǎn)O3.不計(jì)粒子重力(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 
(1)求粒子從O1到O3點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)若自粒子穿過(guò)O2開(kāi)始,右方與虛線(xiàn)F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度v勻速移動(dòng),當(dāng)與粒子相遇時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行,求v的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)P、Q兩電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示,c、d為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),一個(gè)帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b軌跡如圖所示,不計(jì)重力,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A、P電荷帶負(fù)電B、c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C、粒子在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到P的吸引力D、粒子從a到b的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)a、b為兩個(gè)帶等量正電荷的固定的小球,O為ab連線(xiàn)的中點(diǎn),如圖所示,c、d為中垂線(xiàn)上的兩對(duì)稱(chēng)點(diǎn)且離O點(diǎn)很近,若在C點(diǎn)靜止釋放一個(gè)電子,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),以下敘述正確的有( 。
A、在C→O的過(guò)程中,做勻加速運(yùn)動(dòng)B、在C→O的過(guò)程中,做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)C、在O點(diǎn)速度最大,加速度為零D、在cd間沿中垂線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,C、D為平行正對(duì)的兩金屬板,在D板右方一邊長(zhǎng)為l=6.0cm的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),該區(qū)域恰好在一對(duì)平行且正對(duì)的金屬板M、N之間,M、N兩板均接地,距板的右端L=12.0cm處放置一觀(guān)察屏.在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓,并從C板O處以每秒1 000個(gè)的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子,所有電子的初動(dòng)能均為Ek0=120eV,初速度方向均沿OO′直線(xiàn),通過(guò)電場(chǎng)的電子從M、N的正中間垂直射入磁場(chǎng).已知電子的質(zhì)量為m=9.0×10-31 kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=6.0×10-4 T.問(wèn):
(1)電子從D板上小孔O′點(diǎn)射出時(shí),速度的最大值是多大?
(2)電子到達(dá)觀(guān)察屏(觀(guān)察屏足夠大) 上的范圍有多大?
(3)在uCD變化的一個(gè)周期內(nèi),有多少個(gè)電子能到達(dá)觀(guān)察屏?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)P、Q兩電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示,c、d為電場(chǎng)中的兩點(diǎn).一個(gè)離子從a運(yùn)動(dòng)到b(不計(jì)重力),軌跡如圖中虛線(xiàn)所示.則下列判斷正確的是(  )
A、Q帶正電B、c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)C、離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到P的排斥D、離子從a到b,電場(chǎng)力做負(fù)功

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