题目
题型:0113 模拟题难度:来源:
如图所示,板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与GH在同一水平线上,顶点A与EF在同一水平线上。一个质量为m、电量为-q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两板之间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,,并垂直AC边射出(不计粒子的重力),求:
(1)粒子离开电场时瞬时速度的大小;
(2)两极板间电压的大小和三角形区域内磁感应强度;
(3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里,要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。
答案
解:(1)垂直AB边进入磁场,由几何知识得:粒子离开电场时偏转角为
则粒子离开电场时瞬时速度的大小为
(2)在电场中竖直方向:
由几何关系得,
故
由几何关系得:
设在磁场中运动半径为,则
又
而
以上式子联立得,
方向:直纸面向外
(3)当粒子刚好与BC边相切时,磁感应强度最小,
设粒子的运动半径为, 由几何知识知:
故,即磁感应强度的最小值。
核心考点
试题【如图所示,板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与GH在同一水平线上,】;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
(1)小球从玻璃管b端滑出时的速度大小;
(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F所做的功;
(3)从玻璃管进入磁场至小球离开场的过程中小球的最大位移。
B.粒子在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d
C.粒子在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为
D.粒子在ab、bc区域中运动的总时间为
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标;
(3)若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿x轴正方向的夹角θ=30°时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t。
(1)若平行板电容器C的板长为,求电子经过电容器和磁场区域的时间之比;
(2)用U、B、L表示出电子的比荷;
(3)在磁场区域再加一匀强电场,其电场强度的大小为,方向与磁场方向相反,若保持U、L和磁场方向不变,调节磁场的磁感应强度大小,仍使电子在荧光屏上聚焦,则磁感应强度大小满足的条件是什么?
(1)由于轨道倾角未知,一位同学拿到了量角器,将其测出,记为θ。在AB阶段,由此可以计算出物块滑动到B时的速度,请你帮他完成此次计算,并定性说明物体在AB阶段做何种运动?
(2)另一位同学并未使用量角器,而是用直尺测出了BC以及CD的长度,记为S1,S2,同样可以得到轨道倾角θ,请你帮他完成此次计算。(计算出θ的三角函数值即可)
(3)观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角θ已知,求F点与H点的间距L,并在图甲中画出物体全程的运动轨迹。
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