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如图甲所示,两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压,两板间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场,板长L=0.8 m,板间距离d=0.6 m。在金属板右侧有一磁感应强度B=2.0×10-2 T,方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为l1=0.12 m,磁场足够长。MN为一竖直放置的足够大的荧光屏,荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08 m,MN及磁场边界均与AB两板中线OO’垂直。现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO’连续射入电场中。已知每个粒子的速度v0=4.0×105 m/s,比荷=1.0×108 C/kg,重力忽略不计,每个粒子通过电场区域的时间极短,电场可视为恒定不变。
(1)求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O’点的距离; (2)试求能离开电场的粒子的最大速度,并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,半圆有界匀强磁场的圆心O1在X轴上,OO1距离等于半圆磁场的半径,磁感应强度大小为B1。虚线MN,平行X轴且与半圆相切于P点。在MN上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场场强大小为E,方向沿X轴负向,磁场磁感应强度大小为B2。B1,B2方向均垂直纸面,方向如图所示。有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向从原点O射入第I象限,其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后,恰好在正交的电磁场中做直线运动,粒子质量为m,电荷量为q (粒子重力不计)。求:

(1) 粒子初速度大小和有界半圆磁场的半径。
(2) 若撤去磁场B2,则经过P点射入电场的粒子从y轴出电场时的坐标。
(3) 试证明:题中所有从原点O进入第I象限的粒子都能在正交的电磁场中做直线运动。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流为I。不考虑离子重力及离子间的相互作用。

(1)求加速电场的电压U;
(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;
(3)实际上加速电压的大小会在U+ΔU范围内微小变化。若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,一玻璃管平放在水平面上,管内底端放有一个的带正电微粒,玻璃管置于一方向垂直水平面向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.01T,磁场范围足够大,磁场中有一屏,距玻璃管口上方d= 60cm处。现让玻璃管水平向右匀速运动,当运动到如图虚线所示位置时,带电微粒恰好离开管口,再过.带电微粒恰好到达屏上,且与屏相切。(一切摩擦均可忽略)求:
(1)小球脱离玻璃管后在磁场中运动的半径
(2)玻璃管的长度是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开小孔C。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电粒子(粒子的重力不计),问:            
⑴为了使粒子能从C飞出后经过一段时间后飞到D点,在B板下方加一足够大的匀强磁场,CD连线与B板的夹角为θ=45o,CD长度为L,求磁感应强度大小和方向?
(2)在粒子运动到达D点时,为让带电粒子不打到B极板,需将磁场的磁感应强度改变,为达到目的,则磁感应强度的大小应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做二次完整的圆周运动(其轨迹恰好不穿出边界L1),以后可能重复该运动形式,最后从边界L2穿出.重力加速度为g,上述d、E0、m、v、g为已知量.
(1)求该微粒通过Q点瞬间的加速度;
(2)求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T;
(3)若微粒做圆周运动的轨道半径为R,而d=4.5R,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求微粒所用的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一倾斜的金属框架上放有一根金属棒,由于摩擦力的作用,金属棒在没有磁场时处于静止状态。从时刻开始,给框架区域加一个垂直于框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场,到时刻,棒开始运动,在这段时间内,金属棒所受的摩擦力
A.大小、方向均不变B.方向不变,大小不断减小
C.方向改变,大小先减小后增大D.方向改变,大小先增大后减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电量为q,小球可在棒上滑动,小球与棒的动摩擦因数为μ,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球电量不变,电场强度为E,方向水平向右,磁感应强度为B,小球沿棒由静止开始下滑,则
A.小球下落的最大加速度是g
B.小球下落的最大速度是
C.当电场反向时,小球下落的最大加速度是g
D.当电场与磁场方向相同时,小球下落的最大速度是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

右图中MN、GH为足够长光滑平行金属导轨,金属棒AB、CD垂直放在两导轨上,整个装置在同一水平面内。匀强磁场垂直于导轨所在的平面,方向如图。若给CD杆一个水平向右的速度,则

A.AB、CD最终都处于静止状态
B.AB、CD最终以相同的速度保持匀速直线运动状态
C.AB、CD最终保持匀速直线运动状态,但vCD> vAB
D.AB、CD不断做往复运动

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