如圖甲所示,兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓,兩板間的電場可看作勻強電場,且兩板外無電場,板長L=0.8 m,板間距離d=0.6 m。在金屬板右側(cè)有一磁感應強度B=2.0×10-2 T,方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁場寬度為l1=0.12 m,磁場足夠長。MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏,熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08 m,MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO’垂直,F(xiàn)有帶正電的粒子流由金屬板左側(cè)沿中線OO’連續(xù)射入電場中。已知每個粒子的速度v0=4.0×105 m/s,比荷=1.0×108 C/kg,重力忽略不計,每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短,電場可視為恒定不變。
(1)求t=0時刻進入電場的粒子打到熒光屏上時偏離O’點的距離; (2)試求能離開電場的粒子的最大速度,并通過計算判斷該粒子能否打在右側(cè)的熒光屏上。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半圓有界勻強磁場的圓心O1在X軸上,OO1距離等于半圓磁場的半徑,磁感應強度大小為B1。虛線MN,平行X軸且與半圓相切于P點。在MN上方是正交的勻強電場和勻強磁場,電場場強大小為E,方向沿X軸負向,磁場磁感應強度大小為B2。B1,B2方向均垂直紙面,方向如圖所示。有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向從原點O射入第I象限,其中沿x軸正方向進入磁場的粒子經(jīng)過P點射入MN后,恰好在正交的電磁場中做直線運動,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q (粒子重力不計)。求:

(1) 粒子初速度大小和有界半圓磁場的半徑。
(2) 若撤去磁場B2,則經(jīng)過P點射入電場的粒子從y軸出電場時的坐標。
(3) 試證明:題中所有從原點O進入第I象限的粒子都能在正交的電磁場中做直線運動。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)對鈾235的進一步研究在核能的開發(fā)和利用中具有重要意義。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的鈾235離子,從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場,其初速度可視為零,然后經(jīng)過小孔S2垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中,做半徑為R的勻速圓周運動。離子行進半個圓周后離開磁場并被收集,離開磁場時離子束的等效電流為I。不考慮離子重力及離子間的相互作用。

(1)求加速電場的電壓U;
(2)求出在離子被收集的過程中任意時間t內(nèi)收集到離子的質(zhì)量M;
(3)實際上加速電壓的大小會在U+ΔU范圍內(nèi)微小變化。若容器A中有電荷量相同的鈾235和鈾238兩種離子,如前述情況它們經(jīng)電場加速后進入磁場中會發(fā)生分離,為使這兩種離子在磁場中運動的軌跡不發(fā)生交疊,應小于多少?(結(jié)果用百分數(shù)表示,保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,一玻璃管平放在水平面上,管內(nèi)底端放有一個的帶正電微粒,玻璃管置于一方向垂直水平面向下的勻強磁場中,磁感強度B=0.01T,磁場范圍足夠大,磁場中有一屏,距玻璃管口上方d= 60cm處。現(xiàn)讓玻璃管水平向右勻速運動,當運動到如圖虛線所示位置時,帶電微粒恰好離開管口,再過.帶電微粒恰好到達屏上,且與屏相切。(一切摩擦均可忽略)求:
(1)小球脫離玻璃管后在磁場中運動的半徑
(2)玻璃管的長度是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負電。兩板之間存在著勻強電場,兩板間距為d、電勢差為U,在B板上開小孔C,F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(粒子的重力不計),問:            
⑴為了使粒子能從C飛出后經(jīng)過一段時間后飛到D點,在B板下方加一足夠大的勻強磁場,CD連線與B板的夾角為θ=45o,CD長度為L,求磁感應強度大小和方向?
(2)在粒子運動到達D點時,為讓帶電粒子不打到B極板,需將磁場的磁感應強度改變,為達到目的,則磁感應強度的大小應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為L1、L2),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖所示),電場強度的大小為E0,E>0表示電場方向豎直向上.t=0時,一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運動到Q點后,做二次完整的圓周運動(其軌跡恰好不穿出邊界L1),以后可能重復該運動形式,最后從邊界L2穿出.重力加速度為g,上述d、E0、m、v、g為已知量.
(1)求該微粒通過Q點瞬間的加速度;
(2)求磁感應強度B的大小和電場變化的周期T;
(3)若微粒做圓周運動的軌道半徑為R,而d=4.5R,使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域,求微粒所用的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一傾斜的金屬框架上放有一根金屬棒,由于摩擦力的作用,金屬棒在沒有磁場時處于靜止狀態(tài)。從時刻開始,給框架區(qū)域加一個垂直于框架平面斜向上的隨時間均勻增強的勻強磁場,到時刻,棒開始運動,在這段時間內(nèi),金屬棒所受的摩擦力
A.大小、方向均不變B.方向不變,大小不斷減小
C.方向改變,大小先減小后增大D.方向改變,大小先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電量為q,小球可在棒上滑動,小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中,設小球電量不變,電場強度為E,方向水平向右,磁感應強度為B,小球沿棒由靜止開始下滑,則
A.小球下落的最大加速度是g
B.小球下落的最大速度是
C.當電場反向時,小球下落的最大加速度是g
D.當電場與磁場方向相同時,小球下落的最大速度是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

右圖中MN、GH為足夠長光滑平行金屬導軌,金屬棒AB、CD垂直放在兩導軌上,整個裝置在同一水平面內(nèi)。勻強磁場垂直于導軌所在的平面,方向如圖。若給CD桿一個水平向右的速度,則

A.AB、CD最終都處于靜止狀態(tài)
B.AB、CD最終以相同的速度保持勻速直線運動狀態(tài)
C.AB、CD最終保持勻速直線運動狀態(tài),但vCD> vAB
D.AB、CD不斷做往復運動

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