实验室需要用电子打击静止在P点的粒子,先让电子在直线加速器中经过电压U加速,再从小孔O沿’方向水平飞出。已知OP的距离为d,OP与的夹角为θ,电子的质量为m,电量为-e,要想电子能打到P点,可在直线加速器左侧加一个垂直于纸面的磁场,求磁感应强度的表达式并说明方向。
高三物理计算题中等难度题
实验室需要用电子打击静止在P点的粒子,先让电子在直线加速器中经过电压U加速,再从小孔O沿’方向水平飞出。已知OP的距离为d,OP与的夹角为θ,电子的质量为m,电量为-e,要想电子能打到P点,可在直线加速器左侧加一个垂直于纸面的磁场,求磁感应强度的表达式并说明方向。
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如图,平行板电容器两极间加上电压U,一质量为m、带正电荷量为q的粒子,从两极板正中间的M点由静止释放,粒子被电场加速,从下极板正对M点的小孔N飞出;在电容器的下方,有一个边长为L的正方体绝缘空腔,其截面如图,正方体的上边中点正对N孔也开有一小孔P,粒子从电容器飞出后恰好垂直上边从P飞入正方体空腔,整个空腔处在有上边界的垂直纸面向里的匀强磁场中;若粒子在正方体空腔中与四壁的碰撞都是弹性正碰(垂直四壁碰撞且碰撞前后速度大小相等、方向相反),且电荷量不变,粒子与空腔四壁除碰撞外无其他相互作用,粒子最终又从P点飞出空腔。不计粒子的重力和阻力,不计碰撞时间,求:
(1)粒子飞入空腔时的速度v0是多大?
(2)若v0为已知,则粒子在空腔中与四壁碰撞次数最少时运动的时间t0是多少?对应的磁感应强度B0是多大?
(3)若v0为已知,求所有满足条件的磁感应强度的大小,并计算对应的在空腔内运动的时间。
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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,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线,热灯丝逸出的电子(初速度、重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射人两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动,已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。求:
(1)电子通过小孔O时的速度大小v;
(2)板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向。
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如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。
(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。
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如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。
(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。
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如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。
(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。
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如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。
(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。
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