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如圖,真空中有一個平行板電容器,極板長L0=10cm,間距d= cm,兩極板接在電壓u=200sin(100πt )V的交流電源上,在平行板電容器右端L1=20cm處有一個范圍足夠大的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B=×10-2T.一束帶正電的粒子以v0= ×105m/s的速度沿著兩極板的中軸線飛入電場,粒子的比荷q/m=1×108C/kg,不計粒子的重力.問:
(1)何時飛入的粒子在電場中不發(fā)生偏轉?這樣的粒子進入磁場的深度多大?
(2)何時飛入的粒子在離開電場時偏轉最大?這樣的粒子進入磁場的深度多大?
(3)第(2)問中的粒子從飛入電場到離開磁場經過的總時間為多大?
(1)粒子飛越電場的時間t0= L0/ v0 t0=(/3) ×10-6s T=0.02s t0<< T 所以,每個粒子飛越電場的過程中,可以認為此時的電場是恒定的,要在電場中不偏轉,條件是u=0 即 100πt= n=0、1、2、3所以進入的時刻為:t=n/100s 或 t1=0、10-2 s、2×10-2 s、3×10-2 s、4×10-2s... 在磁場中有B v0q=m v02/R R= m v0/Bq R= 0 .1m 即深度(2)粒子飛越電場的最大偏轉距離最多為d/2 假設這時的電壓為U0 = U0 = 代入得:U0=100V由100=200sin100пt 并考慮到對稱性可得:t= t2=×10-2 s、(1)×10-2 s、(2)×10-2 s、(3)×10-2 s、...粒子的出射角度tan== tan= =300出射速度v= R/ = R/=cm打入深度D= R/(1+sin) D=10cm考慮到向上偏轉的情況,打入深度D’= R’ (1-sin) D’= cm(3)在電場和磁場之間飛行時間t3= t3=×10-6s 在磁場中的飛行時間t4=2T/3 T= t4= t= t0+t3+t4=(1+)×10-6s(1分)考慮到向上偏轉的情況,在磁場中的飛行時間t5 =T/3t’= t0+t3+t5=(1+)×10-6s
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在真空中有一平行板電容器,兩板間距離為10cm,a點離M板2cm,b點離N板也是2cm,ab兩點在平行于極板方向的距離為6cm.當電容器充電后,M板帶正電荷,N板帶負電荷,現測得一個電荷量為+2×10-8C的點電荷,放在a點時所受的電場力大小為2×10-5N,則:該電容器兩板間的電勢差大小為
100
100
V,如果把點電荷從a點移到b點,電場力做功為
1.2×10-6
1.2×10-6
J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1所示,平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計相接,極板B接地,若減小電容器極板間的距離,則(填“增大”、“減小”、“保持不變”)
電容
 
,靜電計指針偏角
 
,電量
 
,場強
 

(2)如圖2所示,兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器,極板Ⅳ與靜電計金屬球相連,極板M和靜電計的外殼均接地.用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U.在兩板相距為d時,給電容器充電,靜電計指針張開一定角度.在整個實驗過程中,保持電容器的帶電量Q不變,下面的操作中將使靜電計指針張角變小的是
 

A.僅將M板向下平移
B.僅將M板向左平移
C.僅在M、N之間插入云母板(介電常數大于1)
D.僅在M、N之間插入金屬板,且不和M、N接觸
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(3)如圖3所示,真空中有一個電荷量為+Q的點電荷,則距其為r的P點場強為
 
.由此可知場強與產生電場的電荷
 
(填有關無關)與P到+Q的
 
有關,而與檢驗電荷的電量
 
(填有關無關).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,真空中有一個平行板電容器,極板長L0=10cm,間距d= cm,兩極板接在電壓u=200sin(100πt )V的交流電源上,在平行板電容器右端L1=20cm處有一個范圍足夠大的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B=×10-2T.一束帶正電的粒子以v0= ×105m/s的速度沿著兩極板的中軸線飛入電場,粒子的比荷q/m=1×108C/kg,不計粒子的重力.問:

(1)何時飛入的粒子在電場中不發(fā)生偏轉?這樣的粒子進入磁場的深度多大?

(2)何時飛入的粒子在離開電場時偏轉最大?這樣的粒子進入磁場的深度多大?

(3)第(2)問中的粒子從飛入電場到離開磁場經過的總時間為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,真空中有一個平行板電容器,極板長L0=10 cm,間距d= cm,兩極板接在電壓u=200sin(100πt ) V的交流電源上,在平行板電容器右端L1=20 cm處有一個范圍足夠大的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B=×10-2 T。一束帶正電的粒子以v0=×105 m/s的速度沿著兩極板的中軸線飛入電場,粒子的比荷q/m=1×108 C/kg,不計粒子的重力。問:

(1)何時飛入的粒子在電場中幾乎不發(fā)生偏轉?這樣的粒子進入磁場的深度為多大?

(2)何時飛入的粒子在離開電場時偏轉最大?這樣的粒子進入磁場的深度為多大?

(3)第(2)問中的粒子從飛入電場到離開磁場經過的總時間為多少?

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