题目
题型:不详难度:来源:
(1)带电粒子射人电场时的速度大小;
(2)圆形匀强磁场区域的最小半径;
(3)若两金属板间改加如图乙所示的电压,在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。
答案
解析
试题分析:(1)设带电粒子从PQ左边缘进入电场的速度为v,由MN板右边缘飞出的时间为t,带电粒子在电场中运动的加速度为a,则
则
解得 v=2.0×104m/s
(2)粒子进入电场时,速度方向改变了解90°,可见粒子在磁场中转了四分之一圆周。设圆形匀强磁场区域的最小半径为r,粒子运动的轨道半径为R,则 qvB=
m
由图中几何关系可知
r==0.036m
圆形磁场区域的最小半径r="0.036m"
(3)带电粒子以v=2.0×104m/s进入两金属板间,穿过电场需要的时间为
t=l/v=1.0×10-5s,正好是交变电压的半个周期。
在两极板上加上如图所示的交变电压后,设带电粒子的加速度为aʹ,则
m/s2
时刻进入电场的粒子穿过电场时的偏转量为:
>d=10cm,粒子将打在MN板上。
同理,t=2.0、4.0、 6.0……2.0n(n=0、1、2、3……)时刻进入电场的粒子都将打在MN板上。
设带电粒子在t1时刻进入两极板间,恰好从MN板右边缘飞出,带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt1,则减速阶段的时间也是Dt1,如图18题答案图2所示,由对称性可知
,Dt1=0.50×10-5s
所以 t1=t-="(1.0-0.5)" ×10-5s=0.5×10-5s
设带电粒子在t2时刻进入两极板间,恰好从PQ板右边缘飞出。它在竖直方向的运动是先加速向下,经过Dt2时间后电场反向,粒子在竖直方向运动改为减速向下,又经过时间Dt2,竖直分速度减为零,然后加速向上直到从Q点飞出电场。粒子这一运动过程的轨迹示意图如图18题答案图3所示,带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt2,
y1=
Dt2=(1-×10‑5s
t2= t-Dt2=[1.0-(1-]×10-5s=×10-5s=0.70×10-5s
考虑到交变电流的周期性,带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间的时刻t为
(0.5+2n)×10-5s <t<(0.70+2n) ×10-5s(n=0,1,2,3…)
核心考点
试题【图18甲所示,平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间,金属板长 l=20cm,两板间距d=10cm,两板间的电压UMP=100V。在距金属板M端左下方某】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动 |
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动 |
C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动 |
D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动 |
(1)5s末的感应电动势大小;
(2)5s末通过R电流的大小和方向;
(3)5s末,作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小。
(1)当汽车以20m/s的速度匀速行驶时,发动机输出功率是多少?
(2)当汽车以额定功率行驶,加速度a=2.25m/s2时,汽车的速度多大?
A.a粒子带正电,b粒子带负电 |
B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 |
C.b粒子动能较大 |
D.b粒子在磁场中运动时间较长 |
A.重力做的功相等 |
B.电场力做的功相等 |
C.电场力做的功大于重力做的功 |
D.电场力做的功小于重力做的功 |
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