如圖(甲)所示,一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板;N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,圓半徑為,且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線上,現(xiàn)使置于P處的粒于源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為、電量為的帶負(fù)電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計(jì),粒子間的相互作用力忽略不計(jì)),從某一時(shí)刻開(kāi)始,在板N、M間加上如圖(乙)所示的交變電壓,周期為T(mén),電壓大小為,如果只有在每個(gè)周期的0~時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q射出,求:
(1)平行金屬板的板間距離。
(2)帶電粒子達(dá)到Q孔的速度范圍.
(3)帶電粒子通過(guò)該圓形磁場(chǎng)的最小偏轉(zhuǎn)角

(甲)                             (乙)
(1)
(2)速度范圍為從0到
(3) .
(1)考慮從時(shí)刻進(jìn)入的粒子運(yùn)動(dòng),先加速后減速,到Q時(shí)恰好速度為零.由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:,解得
(2)分析帶電粒子在O~進(jìn)入電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)知,在剛開(kāi)始一段時(shí)間粒子一直加速到N板,自然具有最大速度:即,得

而后一段時(shí)間粒子先加速,后減速,直到剛好到Q速度為零,所以粒子到Q的速度范圍為從0到
(3)粒子以速度通過(guò)磁場(chǎng)的情況如圖所示:
由洛倫茲力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力:,得:
考慮圓內(nèi)幾何關(guān)系有:。由以上兩式有:
越大,偏角越小,,把代入,.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲,某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,方向上各點(diǎn)電勢(shì)變化的規(guī)律如圖乙所示。若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則(   )
A.電子的加速度恒定B.電子的電勢(shì)能將增大
C.電子將沿著x軸方向運(yùn)動(dòng)D.電子的加速度先逐漸減小后逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

橫截面是矩形,abcd的金屬導(dǎo)體,放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通過(guò)電流I時(shí),測(cè)得ab邊比cd邊電勢(shì)高,如圖所示。若導(dǎo)體中單位長(zhǎng)度的電子數(shù)為n,電子電量為e,ab邊長(zhǎng)為,bc邊長(zhǎng)為。要使ab邊比cd邊電勢(shì)高U,所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值是多少?磁場(chǎng)的方向是怎樣的?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖1-1所示,兩根平行放置的金屬導(dǎo)軌,間距為,傾角為,導(dǎo)軌間有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻不計(jì)的電源,F(xiàn)將一質(zhì)量為、電阻為的銅棒與軌道垂直放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與銅棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌電阻不計(jì),要使棒靜止在在導(dǎo)軌上,所施加的豎直向上的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)多大?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,矩形金屬框架的右面中央有個(gè)小孔,當(dāng)框架在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有一個(gè)帶電液滴水平向左射入孔中,它相對(duì)于磁場(chǎng)速度為u,結(jié)果液滴恰好在框架內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn):
(1)液滴必須帶什么性質(zhì)的電荷?
(2)液滴作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T是多少?
(3)為使液滴能在框架中完整地運(yùn)動(dòng)一周,速度u要滿足什么條件?框架寬度L要滿足什么條件?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

橫截面為正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一束速率不同的帶電粒子垂直于磁場(chǎng)方向在ab邊的中點(diǎn),與ab邊成30°角射入磁場(chǎng),如圖所示,已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng).求這束帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少?運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的速率必須符合什么條件?(粒子的帶電量為+q、質(zhì)量為m)
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖11-2-14,質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒MN,通過(guò)柔軟金屬絲掛于a,b點(diǎn),ab點(diǎn)間電壓為U,電容為C的電容器與a、b相連,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.接通S,電容器瞬間結(jié)束放電后又?jǐn)嚅_(kāi)S,則MN能擺起的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

來(lái)自宇宙的電子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn),則這些電子在進(jìn)入地球周?chē)目臻g時(shí),將(  )
A.豎直向下沿直線射向地面B.相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)向東偏轉(zhuǎn)
C.相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)D.相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于磁感線說(shuō)法不正確的是( 。
A.磁感線可以形象的描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向
B.沿磁感線方向,磁場(chǎng)越來(lái)越弱
C.所有磁感線都是閉合的
D.磁感線與電場(chǎng)線一樣都不能相交

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