如圖所示,在坐標(biāo)原點O處,能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板,薄板中心O′位于x軸上,且與x軸垂直放置,薄板的兩端M、N與原點O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,速率為v,重力不計。

(1)要使y軸右側(cè)所有運動的粒子都能打到薄板MN上,可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強電場,則場強的最小值E0為多大?在電場強度為E0時,打到板上的粒子動能為多大?

(2)要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強磁場,則磁場的磁感應(yīng)強度不能超過多少(用m、v、q、R表示)?若滿足此條件,從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

 

(1)E0=,Ek=;(2)磁感應(yīng)強度不能超過,

解析:(1)由題意知,要使y軸右側(cè)所有運動粒子都能打在 MN板上,其臨界條件為:沿y軸方向運動的粒子作類平拋運動,且落在M或N點。

沿y軸方向,R=vt      (1分)

沿x軸方向,R=at2 (1分)

加速度    a=     (1分)

解得E0=         (2分)

由動能定理知qE0R=Ek (2分)

解得Ek=(1分)

(2)加勻強磁場后,粒子沿逆時針方向做勻速圓周運動,當(dāng)軌跡以O(shè)′為圓心同時過M、N兩點時,軌跡直徑最。ㄈ鐖D所示),且等于MN,即軌跡半徑r=R,(3分)

由牛頓第二定律得  (2分)

解得  B=(2分)

即磁感應(yīng)強度不能超過。

從O點向第四象限發(fā)射出的粒子均能打在MN板的左側(cè),占發(fā)射粒子總數(shù)的。(3分)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)下列說法正確的是
AD
AD

A.由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射到空氣,在不斷增大入射角時水面上首先消失的是綠光
B.光的雙縫干涉實驗中,在光屏上的某一位置會時而出現(xiàn)明條紋時而出現(xiàn)暗條紋
C.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場向外傳播就形成了電磁波
D.根據(jù)相對論可知空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)
(2)如圖所示,在坐標(biāo)原點O處有一質(zhì)點S,它沿y軸做頻率為10Hz、振幅為2cm的簡諧運動,形成的波沿x軸傳播,波速為4m/s,當(dāng)t=0時,S從原點開始沿y軸負(fù)方向運動.
(1)畫出當(dāng)S完成第一次全振動時的波形圖;
(2)經(jīng)過多長時間x=1m處的質(zhì)點第一次出現(xiàn)波峰?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在坐標(biāo)原點的波源S,在t=O時位于平衡位置并開始向下振動,產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,在傳播過程中,先后經(jīng)過x=20m處的P質(zhì)點和x=30m處的Q質(zhì)點,在t=0.1s時,s點與Q點之間第一次形成圖示的波形,則下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在坐標(biāo)原點O處,能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子.在O點右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板,薄板中心O′位于x軸上,且與x軸垂直放置,薄板的兩端M、N與原點O正好構(gòu)成等腰直角三角形.已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,速率為v,重力不計.
(1)要使y軸右側(cè)所有運動的粒子都能打到薄板MN上,可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強電場,則場強的最小值E0為多大?在電場強度為E0時,打到板上的粒子動能為多大?
(2)要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強磁場,則磁場的磁感應(yīng)強度不能超過多少(用m、v、q、R表示)?若滿足此條件,從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

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科目:高中物理 來源:2012屆度新課標(biāo)高三下學(xué)期綜合驗收物理卷 題型:計算題

如圖所示,在坐標(biāo)原點O處,能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板,薄板中心O′位于x軸上,且與x軸垂直放置,薄板的兩端M、N與原點O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,速率為v,重力不計。

(1)要使y軸右側(cè)所有運動的粒子都能打到薄板MN上,可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強電場,則場強的最小值E0為多大?在電場強度為E0時,打到板上的粒子動能為多大?

(2)要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強磁場,則磁場的磁感應(yīng)強度不能超過多少(用m、v、q、R表示)?若滿足此條件,從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

 

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