在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2,在其右侧有一边长为L的正三角形磁场,磁感应强度为B2,磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器,其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列有关说法中正确的是( )
A. v0一定等于
B. 在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足
C. 质量的粒子都能从ac边射出
D. 能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同
高二物理多选题困难题
在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2,在其右侧有一边长为L的正三角形磁场,磁感应强度为B2,磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器,其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列有关说法中正确的是( )
A. v0一定等于
B. 在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足
C. 质量的粒子都能从ac边射出
D. 能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,平行板电容器上、下极板M、N分别带等量异种电荷,板间正对区域形 成竖直方向的匀强电场。同时在两极板间还存在着水平方向的匀强磁场(图中未画出)。紧贴着极板的右侧有一挡板,上端P与上极板M等高,下端Q与下极板N等高。已知平行板电容器的极板长度与板间距离相同均为L,匀强电场的场强大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为B。一电子从极板左侧中央位置O,以平行于极板方向的初速度v0飞入平行板内,刚好沿直线运动到与入射点等高的挡板的中点O′。若将板间的磁场撤去,电子仅在电场力作用下将刚好打在极板右上方的P点。不计重力。下列说法正确的是
A.上极板M带正电
B.匀强磁场方向垂直纸面向外
C.该电子的初速度
D.若使电容器两极板不带电,并恢复原有的磁场,电子仍以原有的初速度从原位置飞入,则电子将打在下极板距右端Q为处
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对.极板长度为l,板间距为d,板间存在着方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场.假设电场、磁场只存在于两板间.一质量为m、电荷量为q的粒子,以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间,恰好做匀速直线运动.不计粒子的重力及空气阻力.
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若撤去磁场,粒子能从极板间射出,求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离;
(3)若撤去电场,还是让该粒子以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于磁场的方向射入极板间,为使粒子不从磁场中射出,求所加磁场的磁感应强度的范围.
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(12分)如图所示,在相距为L,长为3L的平行金属板中间区域存在正交的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B(方向未画),电场方向竖直向下。有一群均匀分布的同种带电粒子,以相同速度从两板间水平射入,经过时间t,粒子沿直线穿过该区域。若在粒子进入板间时,撤去电场保留磁场,粒子恰好全部打在板上。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用,粒子对原来电场和磁场的影响不计。试求:
(1)该区域电场强度E大小;
(2)该粒子的比荷q/m ;
(3)若粒子进入时撤去磁场保留电场,则射出该区域的粒子数为总数的多少?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的小油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出,油滴质量为m,带电量为q,则( )
A.场强方向竖直向上
B.场强方向竖直向下
C.两极板间的电势差为mgd/q
D.油滴的电势能增加了mgd
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的小油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出,油滴质量为m,带电量为q,则( )
A.场强方向竖直向上
B.场强方向竖直向下
C.两极板间的电势差为mgd/q
D.油滴的电势能增加了mgd
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出,油滴的质量为m,带电荷量为q,则
A.场强的方向竖直向上
B.场强的方向竖直向下
C.两极板间的电势差为mgd/q
D.油滴的电势能增加了mgd
高二物理选择题简单题查看答案及解析
长为L的电容器水平放置,其中有竖直向下的电场,场强为E,垂直纸面的未知磁场B1。半径为R的圆形磁场与电容器右侧边缘相切于B点,O为圆心,磁感应强度 ,圆形磁场右侧有一竖直放置的荧光屏。且A,B,O在同一水平线上。现有一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计),以初速度为v从A点水平射入电容器中,并从B点进入圆形磁场,最后打在荧光屏上某点P(图中没画出)。不考虑边缘效应。求:
(1) B1的大小和方向
(2)粒子从A点到离开圆形磁场的总时间
(3)P点距AO的距离
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(9分)如图所示,在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106 N/C和B1=0.1 T,极板的长度l=m,间距足够大.在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径R=m.有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,粒子的比荷=2×108 C/kg.
(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小;
(2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场,求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件.
【答案】(1)0.1T;(2)d>(或d≥);
【解析】
(1)设粒子的初速度大小为v,粒子在极板间匀速直线运动,则:qvB1=qE,
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律得:qvB2=m,
粒子运动轨迹如图所示,粒子速度方向偏转了60°,由数学知识可得:r=Rcot30°,解得:B2=0.1T;
(2)撤去磁场B1后,粒子在极板间做平抛运动,设在板间运动时间为t,运动的加速度为a,
飞出电场时竖直方向的速度为vy,速度的偏转角为θ,由牛顿第二定律得:qE=ma,
水平方向:l=vt,竖直方向:vy=at,tanθ=,解得:tanθ=,即θ=30°,设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时,圆心O离极板右边缘的水平距离为d,
如图所示,则,解得:d =
所以d>(或d≥);
考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动.
【题型】计算题
【适用】较难
【标题】2014-2015学年江西临川区第一中学高二下期期末考试物理卷(带解析)
【关键字标签】
【结束】
(10分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30 m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40 Ω.导轨上停放一质量m=0.10 kg、电阻r=0.20 Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示.
(1)利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2 s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W=0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热
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