所示.M.N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板.相距D＝1m.其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度B = l×10-3T .磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng).寬為d＝0.01m,在極板M.N之間加有如圖(b)所示交變電壓.M板電勢(shì)高于N板時(shí)電壓為正.現(xiàn)有帶正電粒子不斷從極板M中央小孔處射入電容器.粒子的初速度可忽略不計(jì),其荷質(zhì)比q/m = 2×1011C/kg.重力不計(jì).試求: (1)t＝0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入磁場(chǎng)? (2)t＝0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)向上偏移的距離. (3)在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi).哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出來? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖（a）所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距D=1 m，其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×10-3 T，磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，寬為d=0.01 m；在極板M、N之間加有如圖（b）所示交變電壓，M極電勢(shì)高于N極時(shí)電壓為正�，F(xiàn)有帶正電粒子不斷從極板M中央小孔處射入電容器，粒子的初速度可忽略不計(jì)；其荷質(zhì)比q/m=2×1011 C/kg，重力不計(jì)，試求：

（1）由0時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)磁場(chǎng)？

（2）由0時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)向上偏移的距離。

（3）在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi)，哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出來？

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如圖（a）所示，電子從加速電場(chǎng)的O點(diǎn)發(fā)出（初速不計(jì)），經(jīng)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后沿中心線進(jìn)入兩平行金屬板M、N間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過電場(chǎng)后打到熒光屏上的P點(diǎn)處，設(shè)M、N板間的電壓為U2，兩極板間距離與板長(zhǎng)相等，均為L(zhǎng)1，板的右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，已知U1=200V，U2=300V，L1=6cm，L2=21cm，電子的比荷e/m=1.8×1011C/kg．求：
（1）電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏角θ的正切函數(shù)值tanθ（若可以求出具體角度也行）；
（2）電子打到熒光屏上的位置P偏離熒光屏中心O′的距離Y；
（3）若撤去M、N間的電壓U2，而在兩平行板間直徑為L(zhǎng)1的圓形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（如圖b所示，圓心恰好在平行板的正中間），要使電子通過磁場(chǎng)后仍打在熒光屏上的P點(diǎn)處，則電子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為多大？磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多大？

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（2009?宜昌模擬）如圖（a）所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距D=1m，其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=l×10-3T，磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，寬為d=0.01m；在極板M、N之間加有如圖（b）所示交變電壓，M板電勢(shì)高于N板時(shí)電壓為正．現(xiàn)有帶正電粒子不斷從極板M中央小孔處射入電容器，粒子的初速度可忽略不計(jì)；其荷質(zhì)比q/m=2×1011C/kg，重力不計(jì)，試求：
（1）t=0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入磁場(chǎng)？
（2）t=0時(shí)進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)向上偏移的距離．
（3）在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi)，哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出來？

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如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計(jì)，粒子從極板M的中央小孔s1處射入電容器，穿過小孔s2后從距三角形A點(diǎn)的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng)，試求：

   （1）粒子到達(dá)小孔s2時(shí)的速度和從小孔s1運(yùn)動(dòng)到s2所用的時(shí)間；

   （2）若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開磁場(chǎng)，求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

   （3）若粒子能從AC間離開磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

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如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計(jì)，粒子從極板M的中央小孔s1處射入電容器，穿過小孔s2后從距三角形A點(diǎn)的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng)，試求：

   （1）粒子到達(dá)小孔s2時(shí)的速度；

   （2） 若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開磁場(chǎng)，求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

   （3）若粒子能從AC間離開磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

 

二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）0。48；0。40（2）②（3）mgs；（4）①；（5）增加的動(dòng)能；摩擦、定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。[只要言之有理就給分。比如，若回答減少的重力勢(shì)能可能偏小，原因是數(shù)字計(jì)時(shí)讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t偏小而造成的]（除5以外各步是1分（5）是2分）

10、（12分）①C              （3分）

   ②電路如圖所示。（5分）

   ③，（2分）為電壓表讀數(shù)，為電壓表內(nèi)阻。（2分）

三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）受力分析如圖，據(jù)牛頓第二定律有

       ①

減速上升250m與加速下降250m互逆

 據(jù)題意      ②

               ③

代入數(shù)據(jù)可得 

         ④

   ⑤

 設(shè)計(jì)師應(yīng)設(shè)計(jì)發(fā)射速度

 同時(shí)數(shù)碼點(diǎn)火控制時(shí)間應(yīng)設(shè)定

評(píng)分參考：①②③式分別得4分，④④式分別得2分

12、（18分）（1）在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

洛侖茲力提供向心力  ………………………………      2分

得         ………………………………………………………   1分

（2）根據(jù)題意粒子恰好不能從O3射出的條件為 …………  2分

PQ其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

（3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為   …………  1分

代入③中得：    ……………………………………………  1分

由能量守恒：

解得 ……………………………………      2分

（4）在圓形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1   

……………………………………………      2分

在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2

由  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、（20分）（1）粒子進(jìn)入電容器，其加速度a＝……………①　�。�1分）

假設(shè)能在時(shí)間以內(nèi)穿過電容器，則有at2＝D……………②�。�1分）

由以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：t＝s……………………………………（3分）

t＜符合假設(shè)，故粒子經(jīng)7.1×10－6s到達(dá)磁場(chǎng)�！�1分）

（2）設(shè)粒子到達(dá)磁場(chǎng)時(shí)的速率為v

　由動(dòng)能定理得：qU＝……………③　�。�2分）

　粒子進(jìn)入磁場(chǎng)在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為R，有

　qvB＝……………④　�。�2分）

　粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何知識(shí)有：

(R－L)2＋d2＝R2……………⑤　�。�2分）

根據(jù)③④⑤式得粒子向上偏移的距離

　　L＝m＝4.1×10－3m…………⑥�。�1分）

（3）如果粒子在磁場(chǎng)中的軌跡恰好與右邊界相切，則半徑R0＝d，對(duì)應(yīng)速度為v0

　  設(shè)在電場(chǎng)中先加速位移x，后減速位移D－x

由動(dòng)能定理： …………⑦�。�2分）

加速位移x需要時(shí)間為t，x＝…………⑧�。�2分）

由④⑥⑦⑧得　t＝s　…………⑨�。�2分）

故需在0―（－t）內(nèi)進(jìn)入電容器，即在0―3.9×10－7s進(jìn)入。…………（1分）

 

 

 

 


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