如图所示.两块平行板电极的长度为L.两板间距离远小于L.可忽略不计．两板的正中央各有一个小孔M.N.两孔连线与板垂直．现将两极板分别接在可调直流电压U的两端.极板处在一有界匀强磁场.磁感应强度为B.磁场的两条边界CD.DE的夹角θ=60°．极板延长线与边界DE交于Q点.极板最右端P与Q间距离为2.5L．现将比荷均为qm的各种粒子分别从M� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示，两块平行板电极的长度为L，两板间距离远小于L，可忽略不计．两板的正中央各有一个小孔M、N，两孔连线与板垂直．现将两极板分别接在可调直流电压U的两端，极板处在一有界匀强磁场（板内无磁场），磁感应强度为B，磁场的两条边界CD、DE的夹角θ=60°．极板延长线与边界DE交于Q点，极板最右端P与Q间距离为2.5L．现将比荷均为

的各种粒子分别从M孔射入电场，不考虑粒子的重力．
（1）若U=U₀时，要使带负电的粒子能够从N孔射出，则射入时的初速度v₀至少为多少？
（2）将带正电的粒子从M无初速释放，
①若粒子恰好打到下极板右端，求所加直流电压的值U₁．
②若U=

2qB2L2

，则该粒子经过多少次电场的加速后可以离开磁场区域？

（1）要使带负电的粒子能从N孔射出，则：

≥qU0
解得：
v0≥

2qU0

即v₀至少为

2qU0

；
（2）①若粒子刚好打到下板的右端，则由几何关系得：
2R=

L
即R=

L
由qvB=

mv2

，得：
v=

BqR

BqL

又

mv2=qU1
解得：
U1=

qB2L2

32m

②假设粒子经过n次电场加速后的速度为v_n，此时粒子轨迹恰好能与ED边界相切，如图，轨迹半径为R_n．由几何关系得：
Rn+

cosθ

=2.5L+

L
解得：
R_n=L
又qvnB=

又粒子被电场加速n次，则：

mvn2=nqU
代入解得：
n=2.25
即粒子经过三次电场加速后离开磁场区域．
答：（1）若U=U₀时，要使带负电的粒子能够从N孔射出，则射入时的初速度v₀至少为

2qU0

；
（2）将带正电的粒子从M无初速释放，
①若粒子恰好打到下极板右端，所加直流电压的值为

qB2L2

32m

．
②若U=

2qB2L2

，则该粒子经过3次电场的加速后可以离开磁场区域．

练习册系列答案

中学生英语随堂演练及单元要点检测题系列答案

中学单元测试卷系列答案

中领航深度衔接时效卷系列答案

智慧讲堂系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷

=10⁶C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过

×10^-5s后，电荷以v₀=1.5×l0⁴m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）．求：
（1）匀强电场的电场强度E
（2）图b中t=

4π

×10^-5s时刻电荷与O点的水平距离
（3）如果在O点右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．（sin37°=0.60，cos37°=0.80）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示，水平放置的两平行金属板间存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B₁，方向与纸面垂直，电场的场强E=2.0×10⁵V/m，方向竖直向下，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘建立平面直角坐标系xOy，在第一象限内，存在着以AO为理想边界的两个匀强磁场区域，方向如图所示，磁感应强度B₂=B₃=0.6T，AO和y轴间的夹角θ=30°．一束带负电的粒子，质量不同，带电量q=2.5×10^-8C，以v=5×10⁵m/s的水平速度从P点射入板间，沿PQ做直线运动，穿出平行板区域后从y轴上坐标为（0，0.3m）的Q点垂直于y轴射入磁场区域．（粒子的重力不计）
（1）求磁感应强度B₁的大小和方向；
（2）若粒子不能穿过AO边界，试确定其质量m应满足的条件；
（3）若m=9.0×10^-15kg，求粒子从Q点进入磁场区域开始至第n次通过AO边界时的位置到原点O的距离和该过程经历的时间．（结果可保留π）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示，两根足够长电阻不计的光滑导轨MM′和NN′间距为L=0.1m与水平方向成θ=30°角，MM’和NN’间有垂直导轨向上，磁感应强度B₀=1T的匀强磁场，质量m₀=0.1kg、阻值r=0.2Ω的金属棒ab垂直横跨在导轨上，电阻R=0.1Ω，在其两端连接竖直放置的间距为d=0.1m的平行金属板，板间有垂直纸面向里，磁感应强度B₁=2T的匀强磁场．粒子源能发射沿水平方向的速率、质量和电量皆不相同的带电的粒子，经过金属板后部分粒子从与粒
子源处在同一水平线的小孔O飞入垂直纸面向里强度B₂=4T宽度为d的匀强磁场ABCD区域．在磁场左下边界处放置如图所示的长2d的感光板．已知：导轨电阻不计，粒子重力不计．（g取10m/s²）
求：（1）释放ab棒后ab棒能达到的最大速度v_m的大小；
（2）ab棒达到最大速度后，能从O点进入B₂磁场区域的粒子速度v的大小；
（3）感光板上能接收到的粒子比荷（

）的范围．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示，条形区域AA′BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.3T，AA′、BB′为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长，宽度d=1m．一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿着与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值v₀时，粒子在磁场区域内的运动时间t₀=4×10^-6s；当粒子速度为v₁时，刚好垂直边界BB′射出磁场．取π=3，不计粒子所受重力．求：
（1）粒子的比荷

；
（2）速度v₀和v₁的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能穿过磁场到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间，则（　　）

A．粒子到达y轴的位置一定各不相同

B．磁场区域半径R应满足R≤

C．从x轴入射的粒子最先到达y轴

D．△t=

θm

，其中角度θ的弧度值满足sinθ=

BqR

mυ