如图所示,A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子,自A板中央小孔进入A、B间的电场,经过电场加速,从B板中央小孔射出,沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0,极板M、N的长度为l,极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。
(1)求粒子到达b板时的速度大小v;
(2)若在M、N间只加上偏转电压U,粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y;
(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场,粒子恰好从N板的右侧边缘飞出,求磁感应强度B的大小和方向。
高三物理解答题困难题
如图所示,A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子,自A板中央小孔进入A、B间的电场,经过电场加速,从B板中央小孔射出,沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0,极板M、N的长度为l,极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。
(1)求粒子到达b板时的速度大小v;
(2)若在M、N间只加上偏转电压U,粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y;
(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场,粒子恰好从N板的右侧边缘飞出,求磁感应强度B的大小和方向。
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如图所示,MN为平行金属板,N板上有一小孔Q,一个粒子源P在M板附近,可释放初速度为零,质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,粒子经板间加速电场加速后,从小孔Q射出,沿半径为R的圆筒上的小孔E进入圆筒,筒里有平行于筒内中心轴的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,筒上另一小孔F与小孔E、Q、P在同一直线上,该直线与磁场垂直,E、F连线为筒的直径,粒子进入筒内磁场偏转,与筒壁碰撞后速度大小不变,方向反向,不计粒子的重力。
(1)要使粒子以速度v进入磁场,M、N间的电压为多大?
(2)若粒子与筒壁碰撞一次后从F点射出,粒子在磁场中运动的时间为多少?
(3)若粒子从E点进入磁场,与筒壁发生三次碰撞后从F点射出,则粒子在磁场中运动的路程为多少?(已知tan22.5°=)
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如图所示,MN为平行金属板,N板上有一小孔Q,一个粒子源P在M板附近,可释放初速度为零,质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,粒子经板间加速电场加速后,从小孔Q射出,沿半径为R的圆筒上的小孔E进入圆筒,筒里有平行于筒内中心轴的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,筒上另一小孔F与小孔E、Q、P在同一直线上,该直线与磁场垂直,E、F连线为筒的直径,粒子进入筒内磁场偏转,与筒壁碰撞后速度大小不变,方向反向,不计粒子的重力。
(1)要使粒子以速度v进入磁场,M、N间的电压为多大?
(2)若粒子与筒壁碰撞一次后从F点射出,粒子在磁场中运动的时间为多少?
(3)若粒子从E点进入磁场,与筒壁发生三次碰撞后从F点射出,则粒子在磁场中运动的路程为多少?(已知tan22.5°=)
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如图所示,M、N为两平行金属板,其间电压为U.质量为m、电荷量为+q的粒子,从M板由静止开始经电场加速后,从N板上的小孔射出,并沿与ab垂直的方向由d点进入△abc区域.不计粒子重力,已知bc=l,∠c=60°,∠b=90°,.
(1)求粒子从N板射出时的速度v0;
(2)若abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,要使粒子不从ac边界射出,则磁感应强度应为多大?
(3)若abc区域内存在平行纸面且垂直bc方向的匀强电场,要使粒子不从ac边界射出,电场强度应为多大?
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如图所示,M、N为两平行金属板,期间电压为U。质量为m、电荷量为+q的粒子,从M板由静止开始经电场加速后,从N板上的小孔射出,并沿与ab垂直的方向由d点进入△abc区域,不计粒子重力,一直bc=l,∠c=60°,∠b=90°,ad= 。
(1)求粒子从N板射出时的速度v0;
(2)若abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,要使粒子不从bc边界射出,则磁感应强度应为多大?
(3)若abc区域内存在平行纸面且垂直bc方向的匀强电场,要使粒子不从ac边界射出,电场强度应为多大?
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如图所示,M.N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值之间的各种竖直。静止的带电粒子电荷量为,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为,孔Q到板的下端C的距离为L,当M.N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,求:
(1)当M.N两板间电压取最大值时,粒子射入磁场的速度的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间;
(4)CD板上可能被粒子打中区域的长度S。
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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值Um之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ= 45°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值Um时,粒子恰垂直打在CD板上。求:
(1)当M、N两板间电压取最大值Um时,粒子射入磁场的速度v1的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm;
(4)CD板上可能被粒子打中区域的长度S。
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如图所示,竖直放置的平行金属板板间电压为U,质量为m、电荷量为的带电粒子在靠近左板的P点,由静止开始经电场加速,从小孔Q射出,从a点进入磁场区域,abde是边长为2L的正方形区域,ab边与竖直方向夹角为,cf与ab平行且将正方形区域等分成两部分,abcf中有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1,defc中有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,粒子进入磁场B1后又从cf上的M点垂直cf射入磁场B2中(图中M点未画出),不计粒子重力,求:
(1)粒子从小孔Q射出的速度;
(2)磁感应强度度B1的大小;
(3)磁感应强度B2的取值在什么范围内,粒子能从边界cd间射出?
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(16分)如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔 Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为a=45°,孔Q到板的下端C的距离为L。当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上。求:(1)两板间电压的最大值Um;(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度。
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