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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,经时间打到极板上。

⑴求两极板间电压U
⑵求质子从极板间飞出时的速度大小;
⑶若两极板不带电,保持磁场不变,质子仍沿中心线O1 O2O1点射入,欲使质子从两板左侧间飞出,射入的速度应满足什么条件?
答案
(1)(2)(3)
解析
(1)设质子从左侧O1点射入的速度为,极板长为
在复合场中作匀速运动:               (2分)
在电场中作类平抛运动:    (2分)
                                        (1分)
撤去磁场,仅受电场力,有:         (1分)
解得                (2分)
(2)质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小 (1分)
从极板间飞出时的速度大小            (1分)
(3)设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的
偏转角为,由几何关系可知:r+r=R           (2分)
因为,所以                     (1分)

根据向心力公式 ,解得 v=                 (2分)
所以,质子从两板左侧间飞出的条件为            (1分)
核心考点
试题【如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子(不计】;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,甲图中A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通如图乙所示的交变电流i,则(  )

A. 从t1到t2时间内A、B两线圈吸引
B. 从t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C. t1时刻两线圈间作用力为零
D. t2时刻两线圈间的吸引力最大
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如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷,在电场中的O点由静止释放,不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ,并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正,并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取,重力加速度)。试求:
⑴ 电场强度E的大小;
时刻电荷与O点的水平距离;
⑶ 如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板,求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)
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(20分)如图所示,在坐标系xOy所在平面内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标O1a , 0),圆内分布有垂直xOy平面的匀强磁场。在坐标原点O处有一个放射源,放射源开口的张角为90°,x轴为它的角平分线。带电粒子可以从放射源开口处在纸面内朝各个方向射出,其速率v、质量m、电荷量+q均相同。其中沿x轴正方向射出的粒子恰好从O1点的正上方的P点射出。不计带电粒子的重力,且不计带电粒子间的相互作用。
(1)求圆形区域内磁感应强度的大小和方向;
(2)a.判断沿什么方向射入磁场的带电粒子运动的时间最长,并求最长时间;
b.若在ya的区域内加一沿y轴负方向的匀强电场,放射源射出的所有带电粒子运动过程中将在某一点会聚,若在该点放一回收器可将放射源射出的带电粒子全部收回,分析并说明回收器所放的位置。
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如图所示在平面直角坐标系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上距原点O为d的P点以速度v0垂直于y轴射入第Ⅰ象限的电场,经x轴射入磁场,已知.不计粒子重力,求:

(1)粒子在磁场中运动的半径,画出带电粒子运动的轨迹。
(2)从粒子射入电场开始,求粒子经过x轴时间的可能值。
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如图4所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则
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A.金属杆下滑的最大速度
B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
D.在此过程中流过电阻R的电量为