如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場,兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開小孔C,F(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(粒子的重力不計(jì)),問:            
⑴為了使粒子能從C飛出后經(jīng)過一段時(shí)間后飛到D點(diǎn),在B板下方加一足夠大的勻強(qiáng)磁場,CD連線與B板的夾角為θ=45o,CD長度為L,求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向?
(2)在粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)時(shí),為讓帶電粒子不打到B極板,需將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度改變,為達(dá)到目的,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足什么條件?
(1)B=( 2分)
方向:垂直紙面向里(2) B≥或B≤(+1)
(1)設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理,有
( 1分) 解得   ( 1分)


 
由圖可知: =R cosθ     ( 1分)

由牛頓第二定律和洛倫茲力公式,qvB=mv2/R
聯(lián)立解得B=( 2分)
方向:垂直紙面向里( 1分)
(2)由圖知:當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),速度方向恰好水平,則要不打到B極板,最小半徑R1( 1分)
由牛頓第二定律和洛倫茲力公式,qvB1=mv2/R1
得:

( 2分)
當(dāng)從E點(diǎn)飛出時(shí),則
R2+R2cosθ=Lcosθ( 1分)
R2=(-1)L

由牛頓第二定律和洛倫茲力公式,qvB2=mv2/R2
聯(lián)立解B2(+1)=(+1)。
( 2分)
則磁場范圍是B≥或B≤(+1)( 2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在絕緣水平面上固定著帶電小球A,其質(zhì)量為M,所帶電量為Q.帶電小球B與A之間相距為r,質(zhì)量為m,所帶電量為q.現(xiàn)將小球B無初速釋放,求:
(1)剛釋放小球B的加速度為多大?
(2)釋放后B做什么運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,MN是豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道,絕緣光滑,半徑R=lm。軌道區(qū)域存在E = 4N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。長L1=5 m的絕緣粗糖水平軌道NP與圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量、電荷量的金屬小球a從M點(diǎn)由靜止開始沿圓弧軌道下滑,進(jìn)人NP軌道隨線運(yùn)動(dòng),與放在隨右端的金屬小球b發(fā)生正碰,b與a等大,不帶電,,b與a碰后均分電荷量,然后都沿水平放置的A、C板間的中線進(jìn)入兩板之間。已知小球a恰能從C板的右端飛出,速度為,小球b打在A板的D孔,D孔距板基端,A,C板間電勢(shì)差,A,C板間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T,板間距離d=2m,電場和磁編僅存在于兩板之間。g=10m/s2求:

(1)小球a運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小球的支持力FN多大?
(2 )碰后瞬間,小球a和b的速度分別是多大?
(3 )粗糙絕緣水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如題21圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場中,長為L的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球.將小球拉到使細(xì)線水平伸直的A點(diǎn),無初速釋放小球,小球沿圓弧到達(dá)最低位置B時(shí)速度恰好為零,重力加速度為g以下說法正確的是
A.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為E=
B.小球在B位置時(shí)加速度為零
C.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率為v=
D.若將小球拉到使細(xì)線水平伸直的C點(diǎn),無初速釋放小球后,小球必能回到C點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平地面上方矩形虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,兩個(gè)閉合線圈l和Ⅱ分別用同樣的導(dǎo)線繞制而成,其中I是邊長為L的正方形,Ⅱ是長2L、寬L的矩形.將兩線圈從圖示位置同時(shí)由靜止釋放。線圈下邊進(jìn)入磁場時(shí),I立即做一段時(shí)間的勻速運(yùn)動(dòng).已知兩線圈在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,下邊始終平行于磁場上邊界,不計(jì)空氣阻力.則
A.下邊進(jìn)入磁場時(shí),Ⅱ也立即做一段時(shí)問的勻速運(yùn)動(dòng)
B.從下邊進(jìn)入磁場開始的一段時(shí)間內(nèi).線圈Ⅱ做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)
C.從下邊進(jìn)入磁場開始的一段時(shí)間內(nèi),線圈Ⅱ做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)
D.線圈Ⅱ先到達(dá)地面

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖1所示,水平直線PQ下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,上方有垂直紙面方向的磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示(磁場的變化周期T=2.4×10-5s),F(xiàn)有質(zhì)量帶電量為的點(diǎn)電荷,在電場中的O點(diǎn)由靜止釋放,不計(jì)電荷的重力。粒子經(jīng)t0=第一次以的速度通過PQ,并進(jìn)入上方的磁場中。取磁場垂直向外方向?yàn)檎,并以粒子第一次通過PQ時(shí)為t=0時(shí)刻。(本題中取,重力加速度)。試求:
⑴ 電場強(qiáng)度E的大;
時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;
⑶ 如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm處有一垂直于PQ的足夠大的擋板,求電荷從開始運(yùn)動(dòng)到碰到擋板所需的時(shí)間。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖,在xoy平面上x<0的區(qū)域內(nèi)存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;OA是過原點(diǎn)的一條直線,與y軸正方向夾角為60°.在x>0的區(qū)域有一與OA平行的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子(重力不計(jì))從直線OA上的某處P點(diǎn)由靜止釋放后,經(jīng)0點(diǎn)進(jìn)入磁場,經(jīng)過一段時(shí)間后恰能垂直O(jiān)A到達(dá)0A上的Q點(diǎn)(電場方向以及P點(diǎn)、Q點(diǎn)位置在圖中均未畫出).求

(1)P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)粒子從P點(diǎn)釋放到垂直0A到達(dá)Q點(diǎn)所用的時(shí)間;
(3)PQ之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在距地面一定高度的地方以初速度向右水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m,帶負(fù)電,帶電量為Q的小球,小球的落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間有一段相應(yīng)的水平距離(水平射程),求:

小題1:若在空間加上一豎直方向的勻強(qiáng)電場,使小球的水平射程增加為原來的2倍,求此電場的場強(qiáng)的大小和方向;
小題2:若除加上上述勻強(qiáng)電場外,再加上一個(gè)與方向垂直的水平勻強(qiáng)磁場,使小球拋出后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

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(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B=2.0×10-2 T,方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)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(gè)粒子的速度v0=4.0×105 m/s,比荷=1.0×108 C/kg,重力忽略不計(jì),每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間極短,電場可視為恒定不變。
(1)求t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O’點(diǎn)的距離; (2)試求能離開電場的粒子的最大速度,并通過計(jì)算判斷該粒子能否打在右側(cè)的熒光屏上。

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