26(21分)如圖,在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于x y平面向外。P是y軸上距原點(diǎn)為h的一點(diǎn),N0為x軸上距原點(diǎn)為a的一點(diǎn)。A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為h/2,A的中點(diǎn)在y軸上,長(zhǎng)度略小于a/2。帶點(diǎn)粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點(diǎn)瞄準(zhǔn)N0點(diǎn)入射,最后又通過(guò)P點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。

26. 【解析】設(shè)粒子的入射速度為v,第一次射出磁場(chǎng)的點(diǎn)為,與板碰撞后再次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置為.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,有…⑴,粒子速率不變,每次進(jìn)入磁場(chǎng)與射出磁場(chǎng)位置間距離保持不變有…⑵,粒子射出磁場(chǎng)與下一次進(jìn)入磁場(chǎng)位置間的距離始終不變,與相等.由圖可以看出……⑶

設(shè)粒子最終離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),與檔板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P點(diǎn),由對(duì)稱性,出射點(diǎn)的x坐標(biāo)應(yīng)為-a,即……⑷,由⑶⑷兩式得……⑸

若粒子與擋板發(fā)生碰撞,有……⑹聯(lián)立⑶⑷⑹得n<3………⑺聯(lián)立⑴⑵⑸得

………⑻把代入⑻中得

…………⑼

…………⑾

…………⑿

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示的平行板之間,存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20T,方向垂直紙面向里,電場(chǎng)強(qiáng)度E1=1.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界線AO,與y軸的夾角∠AOy=45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T,邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5.0×105 V/m,在x軸上固定一水平的熒光屏.一束帶電荷量q=8.0×10-19C、質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.4m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū),最后打到水平的熒光屏上的位置C.求:
(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大。
(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo).
(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度  大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2′應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

26(21分)如圖,在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于x y平面向外。P是y軸上距原點(diǎn)為h的一點(diǎn),N0為x軸上距原點(diǎn)為a的一點(diǎn)。A是一塊平行于x軸的擋板,與x軸的距離為h/2,A的中點(diǎn)在y軸上,長(zhǎng)度略小于a/2。帶點(diǎn)粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從P點(diǎn)瞄準(zhǔn)N0點(diǎn)入射,最后又通過(guò)P點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆河北省張家口市蔚縣一中高考預(yù)測(cè)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示的平行板之間,存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20 T,方向垂直紙面向里,電場(chǎng)強(qiáng)度E1=1.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界線AO,與y軸的夾角∠AOy=45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25 T,邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5.0×105 V/m,在x軸上固定一水平的熒光屏.一束帶電荷量q=8.0×10-19C、質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.4 m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū),最后打到水平的熒光屏上的位置C.求:

(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大。
(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo).
(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2′應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年河北省張家口市高考預(yù)測(cè)物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示的平行板之間,存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20 T,方向垂直紙面向里,電場(chǎng)強(qiáng)度E1=1.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界線AO,與y軸的夾角∠AOy=45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25 T,邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5.0×105 V/m,在x軸上固定一水平的熒光屏.一束帶電荷量q=8.0×10-19C、質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng),穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.4 m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū),最后打到水平的熒光屏上的位置C.求:

(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大。

(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo).

(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2′應(yīng)滿足什么條件?

 

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