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°=)
高三物理解答题困难题
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,竖直放置的平行金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的平行金属板C、D的中轴线,某时刻粒子源P发出一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(初速度不计),粒子在A、B间被加速后,进入金属板C、D之间.A、B间的电压UAB =Uo,C、D间的电压UCD=2Uo/3,金属板C、D长度为L,间距d=L/3.在金属板C、D右侧有一个环形带磁场,其圆心与金属板C、D的中心O点重合,内圆半径R1=L/3,磁感应强度的大小B0 =,磁感应强度的方向垂直于纸面向内,磁场内圆边界紧靠金属板C、D右端,粒子只在纸面内的运动,粒子的重力不计.
(1)求粒子离开偏转电场时在竖直方向上偏移的距离;
(2)若粒子不能从环形带磁场的右侧穿出,求环形带磁场的最小宽度.
(3)在环形带磁场最小宽度时,求粒子在磁场中运动的时间
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(8分)如图甲,真空中两竖直平行金属板A、B相距,B板中心有小孔O,两板间电势差随时间变化如图乙.时刻,将一质量,电量的带正电粒子自O点由静止释放,粒子重力不计.求:
(1)释放瞬间粒子的加速度;
(2)在图丙中画出粒子运动的图象.(至少画一个周期,标明数据,不必写出计算过程)
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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,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开小孔C。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电粒子(粒子的重力不计),问:
⑴为了使粒子能从C飞出后经过一段时间后飞到D点,在B板下方加一足够大的匀强磁场,CD连线与B板的夹角为θ=45o,CD长度为L,求磁感应强度大小和方向?
(2)在粒子运动到达D点时,为让带电粒子不打到B极板,需将磁场的磁感应强度改变,为达到目的,则磁感应强度的大小应满足什么条件?
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如图甲所示,平行板A、B竖直放置,B板接地,A、B两板加上交变电压,A板的电势随时间变化规律如图乙所示,乙图所示物理量均为已知量。t=0时刻,一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子在B板附近由静止释放,不计粒子的重力,求:
(1)要使粒子到达A板时速度为零,A、B板间的距离应满足什么条件?
(2)要使粒子到达A板前一直加速,A、B板间的距离应满足什么条件
(3)若将两板间的距离调为L,保持两板的电势差大小不变,改变交变电压周期,使粒子在t=到t=时间内从B板附近由静止释放后粒子不能到达A板,改变后的周期应满足什么条件?
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