(15分)如圖所示,一個質(zhì)量為m =2.0×10-11kg,
電荷量q = +1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計),
從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進入兩平行
金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     
屬板長L=20cm,上極板帶正電,兩板間距d =cm。

求:(1)微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大;
(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ;
(3)若該勻強磁場的寬度為D=10cm,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大?
(1)v0=1.0×104m/s(2)θ=30o(3)B/5=0.346T
解:(1)微粒在加速電場中由動能定理得:
    2分   解得v0=1.0×104m/s    1分
(2)

微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,有:   1分  
    1分
飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切為:
    2分
解得  θ=30o  1分
(3)進入磁場時微粒的速度是:      2分
軌跡如圖,由幾何關(guān)系有:      2分
洛倫茲力提供向心力:         2分
聯(lián)立得:B/5=0.346T     1分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束粒子(不計重力,初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域II,其中磁場的方向如圖所示,磁感應(yīng)強度大小可根據(jù)實際要求調(diào)節(jié),收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上.則
A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
B.該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子
C.該裝置可篩選出具有特定比荷的粒子
D.該裝置可篩選出具有特定功能的粒子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(供選學(xué)物理3-1的考生做)(8分)
如圖所示,M、N為正對著豎直放置的金屬板,其中N板的正中央有一個小孔,MN板間的電壓U1 = 1.0×103 V.P、Q為正對著水平放置的金屬板,板長L =" 10" cm,兩板間的距離d =" 12" cm,兩板間的電壓U2 =" 2.4" × 103 V.P、Q板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域,其中虛線為磁場的左右邊界,邊界之間的距離l =" 60" cm,豎直方向磁場足夠?qū)挘粋比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子,從靜止開始經(jīng)MN板間的電壓U1加速后,沿PQ板間的中心線進入P、Q間,并最終進入磁場區(qū)域.整個裝置處于真空中,不計重力影響.
(1)求粒子進入P、Q板間時速度υ 的大;
(2)若粒子進入磁場后,恰好沒有從磁場的右邊界射出,求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場,場強為E。一質(zhì)量為m,電荷量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出。射出之后,第三次到達x軸時,它與點O的距離為L。

小題1:帶電粒子在磁場中做何種運動?
小題2:帶電粒子在電場中做何種運動?
小題3:求此粒子射出時的速度v     
小題4:運動的總路程s(重力不計)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(22分)如圖甲所示,靜電除塵裝置中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板使用絕緣材料,上、下面板使用金屬材料。圖乙是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連。質(zhì)量為m、電荷量為-q、分布均勻的塵埃以水平速度v0進入矩形通道,當(dāng)帶負電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和,同時被收集。通過調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率η。當(dāng)d=d0η為81%(即離下板081d0范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集)。不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。

⑴求收集效率為100%時,兩板間距的最大值dm;
⑵求收集率η與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系;
⑶若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為n,求穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量ΔM/Δt與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系,并繪出圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b、c是一條電場線的三點,電場線的方向由a到c,a、b間距離等于b、c間距離,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強,可以判定
A.φa>φb>φc?
B.Ea>Eb>Ec?
C.φa –φbb –φa?
D.Ea = Eb = Ec

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,為了使它能在斜面上做勻速圓周運動,除了用一絲線拴住外,必須加一個電場,該電場的方向和大小可能為(    )

A方向豎直向上,大小為mg/q
B方向沿斜面向上,大小為mgsin30°/q
C方向垂直斜面向下,大小為mgsin30°/q
D方向豎直向下,大小為mg/q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的正對平行金屬板長,板間距離也為,兩板間有場強為的勻強電場(電場僅限于兩板之間),右極板的下端剛好處在一有界勻強磁場的邊界(虛線所示)上,該邊界與水平成45°夾角,邊界線以右有垂直紙面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為、電量為的電子在左側(cè)金屬板的中
點從靜止開始,在電場力作用下加速向右運動,穿過
右極板中心小孔后,進入勻強磁場。求:
(1)從電子開始運動到進入勻強磁場所需的時間;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件,才能
保證電子從磁場出來后,還能穿越正對平行金屬
板間的電場區(qū)域。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xoy坐標系中,第Ⅲ象限內(nèi)有場強為E,方向沿x正向的勻強電場,第Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直坐標平面向內(nèi)、強度相等的勻強磁場,第I象限無電、磁場.質(zhì)量為 m、電量為q的帶正電粒子,自x軸上的P點以速度v0垂直電場射入電場中,不計粒子重力和空氣阻力,PO之間距離為
 
(1)求粒子從電場射入磁場時速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中,則磁感應(yīng)強度大小應(yīng)滿足什么條件?
(3)若磁感應(yīng)強度,則粒子從P點出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間是多少?

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