如图所示,ab为一长度为l=1m的粒子放射源,释放出的粒子的比荷均为=1.6×105C/kg,带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略.图中的虚线ef距离ab为h=1m,在虚线ef的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场.以a点为坐标原点在纸面内建立坐标系,曲线ac的方程为y=x2,在曲线ac与放射源ab之间存在竖直向上的匀强电场,电场强度的大小为E1=2.0×102N/C,图中的虚线ad⊥ef,ad左侧l=1m处有一长度也为h=1m的荧光屏MN,在图中ad和MN之间存在水平向左的匀强电场E2.某时刻放射源同时释放大量初速度为零的正粒子,则:
(1)由ab中点释放的粒子到达虚线ef的速度为多大?
(2)若所有的粒子均从同一位置离开匀强磁场,则该磁场的磁感应强度B的大小是多少?
(3)在满足第(2)问的条件下,若所有的粒子均能打到荧光屏上,则E2的最小值以及与该值相对应的所有粒子中运动的最短时间为多少?(结果保留两位有效数字)
高三物理解答题困难题
如图所示,ab为一长度为l=1m的粒子放射源,释放出的粒子的比荷均为=1.6×105C/kg,带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略.图中的虚线ef距离ab为h=1m,在虚线ef的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场.以a点为坐标原点在纸面内建立坐标系,曲线ac的方程为y=x2,在曲线ac与放射源ab之间存在竖直向上的匀强电场,电场强度的大小为E1=2.0×102N/C,图中的虚线ad⊥ef,ad左侧l=1m处有一长度也为h=1m的荧光屏MN,在图中ad和MN之间存在水平向左的匀强电场E2.某时刻放射源同时释放大量初速度为零的正粒子,则:
(1)由ab中点释放的粒子到达虚线ef的速度为多大?
(2)若所有的粒子均从同一位置离开匀强磁场,则该磁场的磁感应强度B的大小是多少?
(3)在满足第(2)问的条件下,若所有的粒子均能打到荧光屏上,则E2的最小值以及与该值相对应的所有粒子中运动的最短时间为多少?(结果保留两位有效数字)
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如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能提供的最大电压为9×105V,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl= m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动,改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场,且两板间电压最大时,对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出.
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点,试用偏转运动相关量证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=,即O/与0重合,所有粒子都好像从两板的中心射 出一样.
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.
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如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能给两极板提供的电压足够大,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射入板间的粒子速度均为v0=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl= m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动(图中未标出两极板所连的外电路),改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场.
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点,试证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=,即O/与O重合,所有粒子都好像从两板的中心射出一样.
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.
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如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能提供的电压足够大,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射入板间的粒子速度均为v0=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl= m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动,改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场.
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点,试证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=,即O/与O重合,所有粒子都好像从两板的中心射出一样.
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.
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