(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計(jì)），以速度vo =104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長度為L=1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場，已知B0="0." 5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后，恰好從下極板邊緣O點(diǎn)與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：
（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？
（2）若T0 =0.5s，求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間t和離開磁場的位置。
（3）要使所有帶電粒子通過O點(diǎn)后的運(yùn)動過程中不再從AB兩點(diǎn)間越過，求出磁場的變化周期T0應(yīng)滿足的條件。
（1）100V  （2），射出點(diǎn)在AB間離O點(diǎn)（3）

試題分析：（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，從O點(diǎn)射出使速度

代入數(shù)據(jù)得U=100V
（2）   

粒子在磁場中經(jīng)過半周從OB中穿出，粒子在磁場中運(yùn)動時間
射出點(diǎn)在AB間離O點(diǎn)
（3）粒子運(yùn)動周期，粒子在t=0、….時刻射入時，粒子最可能從AB間射出
如圖，由幾何關(guān)系可得臨界時
要不從AB邊界射出，應(yīng)滿足
得
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：多選題

下列有關(guān)帶電粒子運(yùn)動的說法中正確的是（不計(jì)重力）（　　）
A．沿著電場線方向飛入勻強(qiáng)電場，動能、速度都變化
B．沿著磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場，動能、速度都變化
C．垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場，動能、速度都變化
D．垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場，動能不變、速度變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一帶電粒子平行磁場方向射入只存在勻強(qiáng)磁場的某區(qū)域中（不計(jì)重力），則（　　）
A．帶電粒子一定做勻速直線運(yùn)動
B．帶電粒子一定做勻變速直線運(yùn)動
C．帶電粒子一定做類平拋運(yùn)動
D．帶電粒子一定做勻速圓周運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強(qiáng)為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。

（1）求加速電場的電壓U；
（2）若離子恰好能打在Q點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E0的值；
（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，要求離子能最終打在QN上，求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為垂直紙面方向的圓形勻強(qiáng)磁場，半徑為R。有甲、乙兩個質(zhì)量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點(diǎn)射入磁場，并且都從C點(diǎn)射出磁場，C點(diǎn)到AB的距離為/2R，若帶電粒子只受洛倫茲力，下列說法正確的是（　�。�

A．甲乙速度之比2∶1    B．甲乙時間之比1∶2
C．甲乙路程之比3∶2    D．甲乙半徑之比2∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10-3T，在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在Y軸上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測到，且運(yùn)動軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q, 不計(jì)其重力。則上述粒子的比荷（C/kg） 是
A．B．4.9×C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，以O(shè)'(0,R）為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ，P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R，在圓形磁場的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場區(qū)域時，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo)；
（3）擋板上被粒子打中的區(qū)域長度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

邊長為a的正方形，處于有界磁場如圖所示，一束電子以水平速度射入磁場后，分別從A處和C處射出，則vA：vC=__________;所經(jīng)歷的時間之比tA：tC=___________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束負(fù)離子流沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點(diǎn)射入磁場，已知OA＝s，∠POQ=450，負(fù)離子的質(zhì)量為m，帶電荷量的絕對值為q，要使負(fù)離子不從OP邊射出，負(fù)離子進(jìn)入磁場時的速度最大不能超過       。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案