如图所示,板长和板间距均为2d的平行金属薄板M、N竖直放置,板间存在水平向左的匀强电场,场强始终不变,OO′为中轴线.O′为中轴线与PQ边界的交点.在板的正下方距离d处存在垂直纸面向里的匀强磁场,PQ是磁场的水平上边界,磁场足够宽.在板的正上方有一发射装置,在宽度为2d的范围内竖直向下发射出一束具有相同质量m、电荷量q的正电粒子(不计重力和粒子之间的相互作用),速度均为v0.已知紧贴N板入射的某粒子射出电场时恰好经过中轴线.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)使该粒子恰好能从O′点射出磁场,磁感应强度应取何值;
(3)磁感应强度取何值,能使所有进入磁场的粒子偏转后均不能击中N板的下端.
高三物理解答题困难题
如图所示,板长和板间距均为2d的平行金属薄板M、N竖直放置,板间存在水平向左的匀强电场,场强始终不变,OO′为中轴线.O′为中轴线与PQ边界的交点.在板的正下方距离d处存在垂直纸面向里的匀强磁场,PQ是磁场的水平上边界,磁场足够宽.在板的正上方有一发射装置,在宽度为2d的范围内竖直向下发射出一束具有相同质量m、电荷量q的正电粒子(不计重力和粒子之间的相互作用),速度均为v0.已知紧贴N板入射的某粒子射出电场时恰好经过中轴线.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)使该粒子恰好能从O′点射出磁场,磁感应强度应取何值;
(3)磁感应强度取何值,能使所有进入磁场的粒子偏转后均不能击中N板的下端.
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如图所示,三块等大且平行正对的金属板水平放置,金属板厚度不计且间距足够大,上面两金属棒间有竖直向下的匀强电场,下面两金属板间有竖直向上的匀强电场,电场强度大小均为E。以中间金属板的中轴线为x轴,金属板右侧存在一足够大的匀强磁场,现有一重力不计的绝缘带电粒子,质量为m,带电荷量为-q,从中间金属板上表面的电场中坐标位置(-l,0)处以初速度沿x轴正方向开始运动,已知
,求:
(1)带电粒子进入磁场时的位置坐标(用l表示)以及带电粒子进入磁场时的速度大小与方向;
(2)若要使带电粒子能回到中间金属板下表面关于x轴与释放点对称的位置,计算匀强磁场的磁感应强度B的大小(用E、表示)。
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如图所示,三块等大且平行正对的金属板水平放置。金属板厚度不计且间距足够大。上面两金属板间有竖直向下的匀强电场。下面两板间有竖直向上的匀强电场,电场强度大小皆为E以中间金属板的中轴线为x轴,右侧边缘O为原点建立平面直角坐标系xOy,在坐标系的第I、IV限象有垂直纸面向里的匀强磁场。现有一重力不计的绝缘带电小球质量为m、电荷租为-q,从中间金属板上坐标位置(-,0)处.以初速度v0沿x轴正方向开始运动,已知
,试求:
(1)带电小球进入磁场时的位置坐标(用l表示)与带电小球进入磁场时的速度大小与方向;
(2)若要使带电小球能回到中间金属板下边面与释放点对称的位置,计算匀强磁场的磁感应强度B的大小(用E、v0表示)
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如图所示,竖直放置的正对平行金属板长,板间距离也为
,两板间有场强为
的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为
、电量为
的电子在左侧金属板的中
点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过
右极板中心小孔后,进入匀强磁场。求:
(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度应满足什么条件,才能
保证电子从磁场出来后,还能穿越正对平行金属
板间的电场区域。
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如图所示,竖直放置的正对平行金属板长L,板间距离也为L,两板间有场强为E的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为e的电子在左侧金属板的中点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过右极板中心小孔后,进入匀强磁场。求:
(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件,才能保证电子从磁场出来后,还能穿越平行金属板间的电场区域。
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(18分)如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场,两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为U1。两平行金属板的板长、板间距离均为d。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d。电子枪发射的质量为m、电荷量为–e的电子,从两平行金属板的中央穿过,打在荧光屏的中点O。不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力。
(1)求电子进入两金属板间时的速度大小v0;
(2)若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和此时磁感应强度B的大小;
(3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为U2,电子会打在荧光屏上某点,该点距O点距离为,求此时U1与U2的比值;若使电子打在荧光屏上某点,该点距O点距离为d,只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
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如图所示,在水平面内两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)水平放置。导轨间存在方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。两平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2,电阻分别为R1、R2,且始终与导轨保持垂直。开始两金属杆处于静止状态,相距为x0,现给金属杆ab一水平向右的初速度v0,一段时间后,两金属杆间距稳定为x1。下列说法正确的是( )
A.金属杆cd先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B.当金属杆ab的加速度大小为a时,金属杆cd的加速度大小为
C.这段时间内通过金属杆cd的电荷量为
D.两金属杆ab、cd在运动过程中产生的焦耳热为
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