如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0,現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO'的速度v0=不斷射入,所有粒子在AB間的飛行時間均為T,不計重力影響。試求:
(1)粒子打出電場時位置離O'點的距離范圍
(2)粒子射出電場時的速度大小及方向
(3)若要使打出電場的粒子經(jīng)某一垂直紙面的圓形區(qū)域勻強磁場偏轉(zhuǎn)后,都能通過圓形磁場邊界的一個點處,而便于再收集,則磁場區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感強度是多大?
解:(1)當(dāng)粒子由時刻進(jìn)入電場,向下側(cè)移最大,則
(3分)
當(dāng)粒子由時刻進(jìn)入電場,向上側(cè)移最大,則
(3分)
在距離O/中點下方至上方范圍內(nèi)有粒子打出。 (2分)
(2)打出粒子的速度都是相同的,在沿電場線方向速度大小為
(2分)
所以打出速度大小為
(2分)
設(shè)速度方向與v0的夾角為θ,則
° (2分)
(3)要使平行粒子能夠交于圓形磁場區(qū)域邊界且有最小區(qū)域時,磁場直徑最小值與粒子寬度相等,粒子寬度
(2分)
故磁場區(qū)域的最小半徑為 (2分)
粒子在磁場中作圓周運動有 (1分)
解得 (2分)
解析:略
科目:高中物理 來源: 題型:
3 |
q |
m |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0,現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO/的速度射入,所有粒子在AB間的飛行時間均為T,不計重力影響。
(1)求粒子打出電場時位置離O/點的距離范圍
(2)求粒子飛出電場時的速度
(3)若要使打出電場的粒子經(jīng)某一圓形區(qū)域的勻強磁場偏轉(zhuǎn)后都能通過圓形磁場邊界的一個點處,而便于再收集,則磁場區(qū)域的最小直徑和相應(yīng)的磁感應(yīng)強度是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
(17分) 如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0,現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO/的速度射入,所有粒子在AB間的飛行時間均為T,不計重力影響。
(1)求粒子打出電場時位置離O/點的距離范圍
(2)求粒子飛出電場時的速度
(3)若要使打出電場的粒子經(jīng)某一圓形區(qū)域的勻強磁場偏轉(zhuǎn)后都能通過圓形磁場邊界的一個點處,而便于再收集,則磁場區(qū)域的最小直徑和相應(yīng)的磁感應(yīng)強度是多大?
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科目:高中物理 來源:2010年江蘇省揚州中學(xué)高三第四次模擬考試物理試題 題型:計算題
(17分)如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0,現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO/的速度射入,所有粒子在AB間的飛行時間均為T,不計重力影響。
(1)求粒子打出電場時位置離O/點的距離范圍
(2)求粒子飛出電場時的速度
(3)若要使打出電場的粒子經(jīng)某一圓形區(qū)域的勻強磁場偏轉(zhuǎn)后都能通過圓形磁場邊界的一個點處,而便于再收集,則磁場區(qū)域的最小直徑和相應(yīng)的磁感應(yīng)強度是多大?
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