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题目
题型:不详难度:来源:
如图,长为L的一对平行金属板平行正对放置,间距,板间加上一定的电压.现从左端沿中心轴线方向入射一个质量为m、带电量为+q的带电微粒,射入时的初速度大小为v0.一段时间后微粒恰好从下板边缘P1射出电场,并同时进入正三角形区域.已知正三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板平齐,底边BC与金属板平行.三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场B2,且B2=4B1.不计微粒的重力,忽略极板区域外部的电场.

(1)求板间的电压U和微粒从电场中射出时的速度大小和方向.
(2)微粒进入三角形区域后恰好从AC边垂直边界射出,求磁感应强度B1的大小.
(3)若微粒最后射出磁场区域时与射出的边界成30°的夹角,求三角形的边长.
答案
(1),射出速度与初速度方向的夹角为300,即垂直于AB出射.
(2)(3)(n=0、1、2……)
解析

试题分析:(1)微粒在电场中做类平抛运动,由牛顿第二定律有
,  ,   ,得 
, ,   
射出速度与初速度方向的夹角为300,即垂直于AB出射.
(2)粒子由P1点垂直AB射入磁场,根据几何关系有:
由    得 
(3)由  和 B2=4B得 ,如图所示,

微粒离开磁场时,在磁场B1中做了n个半圆周运动(n=0、1、2……)
三角形的边长(n=0、1、2……)
核心考点
试题【如图,长为L的一对平行金属板平行正对放置,间距,板间加上一定的电压.现从左端沿中心轴线方向入射一个质量为m、带电量为+q的带电微粒,射入时的初速度大小为v0.一】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,直角三角形OAC(α= 30˚)区域内有B = 0.5T的匀强磁场,方向如图所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中。带电粒子的荷质比为,OP间距离为l=0.3m。全过程不计粒子所受的重力,求:

(1)要使粒子从OA边离开磁场,加速电压U需满足什么条件?
(2)粒子分别从OA、OC边离开磁场时,粒子在磁场中运动的时间。
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(18分)如图在xoy平面内有平行于x轴的两个足够大的荧光屏M、N,它们的位置分别满足y=l和y=0,两屏之间为真空区域。在坐标原点O有一放射源不断沿y轴正方向向真空区域内发射带电粒子,已知带电粒子有两种。为探索两种粒子的具体情况,我们可以在真空区域内控制一个匀强电场和一个匀强磁场,电场的场强为E,方向与x轴平行,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xoy平面。
试验结果如下:如果让电场和磁场同时存在,我们发现粒子束完全没有偏转,仅在M屏上有一个亮点,其位置在S( 0 , l );如果只让磁场存在,我们发现仅在N屏上出现了两个亮点,位置分别为P( -2l , 0 )、Q( ,0 ),由此我们可以将两种粒子分别叫做P粒子和Q粒子。已知粒子间的相互作用和粒子重力可以忽略不计,试求(坐标结果只能用l表达):

(1)如果只让磁场存在,但将磁场的磁感应强度减为B1= ,请计算荧光屏上出现的所有亮点的位置坐标;
(2)如果只让电场存在,请计算荧光屏上出现的所有亮点的位置坐标;
(3)如果只让磁场存在,当将磁场的磁感应强度变为B2= kB时,两种粒子在磁场中运动的时间相等,求k的数值。
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(多项选择题) 水平放置的平行板,上板带负电,下板带正电,板间距离为d.一个带正电的液滴带电量为q,质量为m,从上板边缘射入电场,沿直线从下板边缘射出,下列说法中正确的是(   )
A.液滴做的是匀速直线运动
B.液滴做的是匀减速直线运动
C.液滴做的是匀加速直线运动
D.两板的电势差大小为mgd/q

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如图所示,AB间存在与竖直方向成45°角斜向上的匀强电场E1,BC间存在竖直向上的匀强电场E2,AB间距为0.2 m,BC间距为 0.1 m,C为荧光屏,质量m=1.0×10-3kg,电荷量q=+1.010-2C的带电粒子由a点静止释放,恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏的O点。若在BC间再加方向垂直纸面向外大小为B =" 1.0" T的匀强磁场,粒子经b点偏转到达荧光屏的O′点(未画出).取g =" 10" m/s2.求:

⑴ E1的大小;
⑵ 加上磁场后,粒子由b点到O′点电势能的变化量. (结果保留两位有效数字)
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如图所示,在直角坐标系Oxy平面的第三、四象限内分别存在着垂直于Oxy平面的匀强磁场,第三象限的磁感应强度大小是第四象限的2倍,方向相反。质量、电荷量相同的负粒子a、b,某时刻以大小相同的速度分别从x轴上的P、Q两点沿y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域。已知a粒子在离开第四象限磁场时,速度方向与y轴的夹角为60o,且a在第四象限磁场中运行时间是b粒子在第三象限磁场中运行时间的4倍。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求: a、b两粒子经Y轴时距原点O的距离之比。

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