如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場邊界剛好相切。一質(zhì)子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動時(shí)間為t0。若僅撤去磁場，質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，經(jīng)時(shí)間打到極板上。求:

（1）求兩極板間電壓U；

（2）求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大小；

（3）若兩極板不帶電，保持磁場不變，質(zhì)子仍沿中心線O1 O2從O1點(diǎn)射入，欲使質(zhì)子從兩板間右側(cè)飛出，粒子射入的速度應(yīng)滿足什么條件？

⑴設(shè)質(zhì)子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為，極板長為

在復(fù)合場中作勻速運(yùn)動：               ①（2分）

在電場中作類平拋運(yùn)動：               ② （1分）

                                      ③（1分）                               

                                         ④（1分）

                                    ⑤（1分）

解得                                    ⑥（2分）

              

⑵質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的沿電場方向分速度大小 ⑦（2分）

從極板間飛出時(shí)的速度大小        ⑧（2分）

⑶設(shè)粒子飛出磁場區(qū)域時(shí)速度偏向角為θ，

則由幾何關(guān)系tanθ=                 1分

   θ=arctan                           1分

   設(shè)粒子運(yùn)動的軌跡半徑為r

   由幾何關(guān)系  tan=                  1分

                                2分

                                     1分

所以 速度取值范圍是          

            1分

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13所示，兩塊平行金屬板A、B水平放置，板間距離為d，兩金屬板分別與電源的正、負(fù)極相連接。在距離B板d/2處的O點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，液滴所帶電荷為q。

   （1）求電源的電動勢。

   （2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動使兩極板間的距離增

大到2d，液滴將會向哪個(gè)極板運(yùn)動？A板上移后，液滴從O點(diǎn)由靜止開始釋

放，經(jīng)過多長時(shí)間能到達(dá)極板上？

   （3）若將兩板豎直放置，保持電源電動勢及兩板間的距離d不變，將該液滴仍

從兩金屬板間的中點(diǎn)位置由靜止釋放，設(shè)金屬板足夠長。求該液滴運(yùn)動到達(dá)金

屬板上的速度大小。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，

電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），

從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行

金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     

屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大�。�

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

 

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科目：高中物理 來源：2012屆遼寧省葫蘆島市五校協(xié)作體高三上學(xué)期模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，
電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），
從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行
金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     
屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大��；
（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；
（3）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年遼寧省葫蘆島市五校協(xié)作體高三上學(xué)期模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，

電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），

從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行

金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     

屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大�。�

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩等大的平行金屑板相距為d=2.50m，板間有一內(nèi)壁光滑的硬塑料管處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1．43T的勻強(qiáng)磁場中，管內(nèi)有一半徑可以忽略不計(jì)的帶電小球，球的質(zhì)量為m=12．0g，電荷量為q=0.100C．板的右側(cè)有一邊長為L=1.00m的正方形線圈，線圈在同樣的勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電壓經(jīng)過一理想的整流(將交流變成直流)裝置后，輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時(shí),小球在管中沿逆時(shí)針方向做變速圓周運(yùn)動，運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)速率為v=8.00m/s，此時(shí)球?qū)鼙诘膲毫榱悖裟硶r(shí)刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間，此后小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動，求(線圈電阻不計(jì)，g取10m/s2) 

(1)兩板間未加電壓時(shí)，小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向；

(2)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字．)

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