如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11 kg、電荷量q=+1.0×10-5 C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100 V的電場加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角=60°,并接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,微粒射出磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為=60°.已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=,圓形勻強(qiáng)磁場的半徑R=,重力忽略不計(jì).求:

(1)帶電微粒經(jīng)U1=100 V的電場加速后的速率;

(2)兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E;

(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

答案:
解析:

  解:(1)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1

  根據(jù)動(dòng)能定理:(2分)

  =1.0×104 m/s(2分)

  (2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運(yùn)動(dòng).在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng).水平方向:(1分)

  帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a,出電場時(shí)豎直方向速度為v2

  豎直方向:(1分)

  由幾何關(guān)系(1分)

  E=10000 V/m(1分)

  (3)設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場時(shí)的速度大小為v,則(1分)

  由粒子運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,入射速度方向過磁場區(qū)域圓心,則出射速度反向延長線過磁場區(qū)域圓心,粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

  則軌跡半徑為(1分)

  由(2分)

  得(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:

如圖所示,一帶電微粒從兩豎直的帶等量異種電荷的平行板上方h處自由落下,兩板間還存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,帶電小球通過正交的電、磁場時(shí),其運(yùn)動(dòng)情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

水平勻強(qiáng)電場方向如圖所示,一帶電微粒沿虛線在電場中斜向上運(yùn)動(dòng),則該微粒在從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,其能量變化為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一帶電微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中(實(shí)線代表電場線,電場方向未知),微粒恰沿直線AB運(yùn)動(dòng),AB與水平方向夾角θ=30°,已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電荷量q=
3
×10-10C,A與B相距L=40cm,取g=10m/s2.則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,從兩平行金屬板的中間水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中,微粒從金屬板邊緣射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30°,并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.微粒重力忽略不計(jì).求:
(1)帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率v1;
(2)偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2;
(3)為使帶電微粒不會(huì)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:

(2011?甘肅模擬)如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m、電荷量+q,從靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L,兩板間距d,重力忽略不計(jì).求:為使帶電微粒不會(huì)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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