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        1. 如圖甲所示,在兩平行金屬板的中線OO′某處放置一個粒子源,粒子沿OO1方向連續(xù)不斷地放出速度v0=1.0×105m/s的帶正電的粒子.已知帶電粒子的比荷
          q
          m
          =1.0×108C/kg
          ,粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計.在靠近兩平行金屬板邊緣的右側分布有范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度B=0.01πT,方向垂直于紙面向里,磁場邊緣MN與中線OO′垂直.兩平行金屬板間的電壓U隨時間變化的U-t圖線如圖乙所示.若t=0.1s時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場(設在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場看作是恒定的).
          求:(1)t=0.1s時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小和方向.
          (2)從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間.
          精英家教網(wǎng)
          (1)設板間距為d,t=0.1s時刻釋放的粒子在板間做類平拋運動
          在沿電場方向上   
          d
          2
          =
          qU
          2dm
          t2
          …①
          粒子離開電場時,沿電場方向的分速度vy=
          qU
          dm
          t
          …②
          粒子離開電場時的速度 v=
          v20
          +
          v2y
          …③
          粒子在電場中的偏角為θ,tanθ=
          vy
          v0
          …④
          由①②③④得   v=
          v20
          +
          qU
          m
          =1.4×105m/s

            tanθ=
          qU
          m
          v20
          =1
          得 θ=45° 
          (2)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期
            qvB=m
          v2
          R
             
            T=
          2πR
          v
                           
          則得周期 T=
          2πm
          qB
          =2×10-6s

          不同時刻釋放的粒子在電場中的偏角θ不同,進入磁場后在磁場中運動的時間不同,θ角越大的進入磁場中的偏角越大,運動時間越長.
          t=0時刻釋放的粒子,在電場中的偏角為0°,在磁場中運動的時間最短 t1=
          T
          2
          =1.0×10-6s

          t=0.1s時刻釋放的粒子,在電場中的偏角最大為45°,在磁場中的運動時間 t2=
          3T
          4
          =1.5×10-6s

          而其它時刻釋放的粒子,在電場中的偏角介于0°和45°之間.因此,粒子在磁場中運動的時間介于1.0×10-6s和1.5×10-6s之間.
          答:
          (1)t=0.1s時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小為1.4×105m/s,方向與水平方向夾角為45°斜向下.
          (2)從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間分別為1.0×10-6s和1.5×10-6s.
          練習冊系列答案
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖甲所示,在兩平行金屬板的中線OO′某處放置一個粒子源,粒子沿OO1方向連續(xù)不斷地放出速度v0=1.0×105m/s的帶正電的粒子.已知帶電粒子的比荷
          qm
          =1.0×108C/kg
          ,粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計.在靠近兩平行金屬板邊緣的右側分布有范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度B=0.01πT,方向垂直于紙面向里,磁場邊緣MN與中線OO′垂直.兩平行金屬板間的電壓U隨時間變化的U-t圖線如圖乙所示.若t=0.1s時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場(設在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場看作是恒定的).
          求:(1)t=0.1s時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小和方向.
          (2)從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖甲所示,在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力),當兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后,能使電子有可能作往返運動的電壓是(    )

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖甲所示,在兩平行金屬板的中線OO某處放置一個粒子源,粒子源沿OO方向連續(xù)不斷地放出速度v0=1.0×105m/s的帶正電的粒子。在直線MN的右側分布范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度B=0.01πT,方向垂直紙面向里,MN與中線OO垂直。兩平行金屬板的電壓U隨時間變化的Ut圖線如圖乙所示。已知帶電粒子的荷質(zhì)比,粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計,若t=0.1s時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場(設在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場看作是恒定的)。求:

          (1)在t=0.1s時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小和方向。

          (2)從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間。

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          科目:高中物理 來源:2014屆遼寧省五校協(xié)作體高二下學期學期初階段測試物理試卷(解析版) 題型:計算題

          如圖甲所示,在兩平行金屬板的中線OO′某處放置一個粒子源,粒子沿OO1方向連續(xù)不斷地放出速度的帶正電的粒子。在直線MN的右側分布有范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度B=0.01T,方向垂直紙面向里,MN與中線OO′垂直。兩平行金屬板間的電壓U隨時間變化的U—t圖線如圖乙所示。已知帶電粒子的荷質(zhì)比,粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計,若時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場(設在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場看作是恒定的)。求:

          (1)時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小和方向。

          (2)從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間。

           

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